Ce travail traite de l'impact des systèmes d'information géographique (SIG) dans les organisations de la recherche archéologique. L'examen de projets puisés dans les différents contextes organisationnels de la recherche archéologique nationale (services archéologiques des collectivités territoriales, institut national de recherche archéologique préventive, ministère de la Culture, organismes de recherche et d'enseignement supérieur), nous a permis de dégager les singularités et les permanences des pratiques liées aux SIG. Cette approche est suivie par la mise en oeuvre et l'analyse de dix expérimentations réalisées avec les équipes archéologiques du service départemental d'archéologie du Val-d'Oise (SDAVO) et celles de l'UMR 7041 Archéologies et Sciences de l'Antiquité, qui nous ont permis de réfléchir sur les modalités du développement d'une base de données géographiques appliquée à la recherche archéologique. Cette double démarche montre qu'il est pertinent de questionner les méthodes et les techniques formelles de mise en œuvre des outils afin que soit pris d'avantage en compte la nature profonde des différents acteurs avec leurs rationalités et leurs perceptions. Elle met en exergue l'aspect stratégique des dispositifs de mutualisation et de partage des matériels, des données et des compétences. L'utilisation des SIG en archéologie doit se concevoir selon un double processus : intégration pour le développement de modèles de données permettant d'assimiler les spécificités organisationnelles et métiers de chacun ; généralisation par l'utilisation de standards dont la constitution est un des problèmes qui reste à résoudre.

Si les Systèmes Multi-Agents (SMA) sont devenus des techniques de modélisation largement utilisées dans le domaine de la simulation de systèmes complexes, l'application de ces outils à des contextes géographiques reste cependant encore embryonnaire. L'intégration de la dimension spatiale au sein des SMA apporte en effet de nouvelles difficultés de modélisation que cette thèse aborde dans le cadre de la navigation maritime. Cette recherche propose un modèle multi-agents adapté à la représentation de comportements d'agents dans un environnement géographique. La démarche développée intègre une approche de raisonnement qualitatif et les comportements multiples des agents à travers le concept de rôle. Du point de vue du raisonnement spatial, modéliser les agents dans un environnement géographique impose de représenter les relations qui traduisent les interactions dans cet espace. A partir de cette observation, notre recherche développe un modèle d'interaction des agents basé sur des raisonnements spatiaux qualitatifs où les propriétés de l'environnement et du contexte géographique sont prises en compte. Le deuxième apport de la recherche est orienté vers la définition d'un modèle agent flexible qui permet la représentation de comportements multiples et changeants à travers la notion de rôle. La recherche est validée par la réalisation du prototype TRANS (Tractable Role Agent prototype for concurrent Navigation Systems) dont l'objectif est de modéliser et de simuler les trajectoires simultanées de navires.

L'évolution de la déforestation des forêts tropicales de la Côte d’Ivoire est alarmante. Sur plus de 15 millions d'hectares de forêts vierges évalués en 1900, il reste aujourd'hui moins de 2 millions d'hectares. Cette situation a engendré des perturbations majeures sur l'équilibre des écosystèmes du pays (climat, hydrologie, écologie et pédologie) et sur son système socioéconomique et ce malgré les initiatives politiques visant à les protéger et à les restaurer. Élaborer en période coloniale sans prendre en compte les principes coutumiers, et reconduit après l'indépendance à cause de l'insuffisance de ressources humaines locales pour prendre en compte les réalités locales et l'initiative de stricte protection, la politique de protection forestière domaniale de la Côte d’Ivoire rentrait en contradiction avec les réalités locales. Après la formation des cadres locaux ainsi que l'évolution des principes de conservation vers une tendance plus intégratrice avec la participation des populations coutumières locales ainsi que de la volonté de l'État de Côte d’Ivoire de trouver une solution à l'État de déforestation, il va élaborer sa première politique de protection forestière proprement dit à travers le Plan directeur forestier (1988-2015) d'où émane la réforme du Programme cadre de gestion des aires protégées (1996-2015) après l'échec du Plan sectoriel forestier I (1991-1996). Le but de cette thèse est de faire l'état des lieux à travers une évaluation normative chemin faisant de cette politique notamment au niveau de son efficacité, de son efficience, de son processus de prise de décision et de l'impact de sa mise en œuvre sur le corpus biologique et socioculturel afin d'identifier les dysfonctionnements de cette politique et proposer des solutions efficaces et opérationnelles. Elle est aussi effectuée dans le but de développer un ensemble d'approches d'évaluation de politiques forestières domaniales sur les composantes socioculturelles et écologiques. Parce que nous pensons que pour évaluer la politique de protection forestière domaniale de la Côte d'Ivoire la prise en compte de la dimension spatio-temporelle, des facteurs écologiques et socioculturels du parc national de la Marahoué serait plus efficace pour mieux identifier et comprendre les dysfonctionnements de cette politique. Pour y arriver, les méthodes conventionnelles (statistiques, etc.) deviennent insuffisantes pour appréhender une réalité aussi complexe et dynamique dans une évolution spatiotemporelle. C'est pourquoi, cette recherche a utilisé les potentiels de traitement et d'analyse de la géomatique notamment la télédétection pour quantifier, qualifier et localiser les impacts de la politique de protection forestière domaniale en Côte d'Ivoire afin d'identifier les dysfonctionnements de cette politique et proposer de meilleures options stratégiques, plus consensuelles, plus opérationnelles et durables en nous appuyant sur une étude de cas (celle du parc national de la Marahoué) et une méthode d'échantillonnage aléatoire. Au total, nous nous sommes servis de la triangulation des méthodes (observations; collecte et traitement de données primaires; et analyse d'informations secondaires) à travers des enquêtes, des levés de terrain (géopositionnement) et des images satellites. La recherche a montré que l'efficacité de la politique de protection forestière domaniale de la Côte d'Ivoire a été améliorée de 1988-2008 par rapport à celle des années 1960-1988 mais reste insuffisante pour l'atteindre des objectifs qu'elle s'était initialement fixés à cause d'une part, de l'insuffisance des savoirs des communautés locales concernant la politique, du manque d'interactions entre les acteurs pertinents et de l'insuffisance des ressources (financiers, matériels, humains et méthodologiques) allouées à cette politique et d'autres part à cause d'un processus de prise de décision pour l'instant inexistant après l'échec de la première tentative (1991-1996) et surtout du non règlement de la question de propriété foncière entre l'État et les communautés locales. Il faut dire que l'instabilité politique du pays depuis septembre 2002 et les contraintes des bailleurs de fond est aussi en cause. Cette thèse propose d'éclairer les lanternes des décideurs à travers une approche participative, intégrée et de subsidiarité opérationnelle qui puisse susciter la construction en commun de connaissance mixte en vue d'une co-mobilisation et d'une cogestion intégrée des forêts protégées domaniales de Côte d'Ivoire, en commençant par prendre les décisions du niveau local au niveau national et en précisant les engagements en matière de droits fonciers, de propriétés, d'usages des forêts protégées domaniales et de droit à l'usufruit aux acteurs pertinents de la politique notamment les communautés coutumières locales des forêts protégées domaniales, de compensation des domaines ancestraux occupés par l'espace protégé soit de manière financière ou matériel aux descendants des communautés coutumières concernées et en répondant aux desiderata de la société environnante si possible. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : évaluation de politique, protection forestière domaniale, participation, géomatique, Côte d'Ivoire, co-mobilisation, cogestion intégrée, subsidiarité, forêt tropicale, décision commune, connaissance mixte, télédétection du changement, savoirs communautaires locales

Étant donnée l'évolution technologique des capteurs embarqués à bord des satellites, le potentiel d'images satellitaires accessible s'accroît de telle manière que se pose maintenant la question de son exploitation la plus efficace possible. C'est l'objectif du projet CARTAM-SAT que de fluidifier la chaîne de traitement depuis les satellites jusqu'aux utilisateurs des images. La thèse s'inscrit dans ce cadre. Les traitements relatifs aux images ont évolué au cours des années. Les images basse résolution étaient traitées par une approche dite pixel alors que la haute résolution a permis le développement d'une approche dite objet. Cette dernière s'attache à analyser non plus des pixels isolés, mais des groupes de pixels représentatifs d'objets concrets sur le terrain. Ainsi, en principe, ces groupes de pixels sont dotés d'une sémantique propre au domaine de la télédétection. La représentation des connaissances a évolué parallèlement aux images satellitaires. Les standards de représentation ont profité de l'expansion du web pour donner naissance à des standards comme OWL. Celui-ci repose en grande partie sur les logiques de description qui permettent l'utilisation de raisonneurs automatiques capables d'inférer une connaissance implicite.Cette thèse se place à la jonction de ces deux sciences et propose une approche ontologique d'analyse des images satellitaires. Il s'agit de formaliser différents types de connaissances et de conceptualisations implicitement utilisés par les logiciels de traitement d'image et par les experts en télédétection, puis de raisonner automatiquement sur la description d'une image pour en obtenir une interprétation sémantique.Ce principe général est susceptible de nombreuses déclinaisons techniques. La mise en œuvre a consisté en la réalisation d'un prototype alliant une bibliothèque d'analyse d'images satellitaires et un raisonneur basé sur les ontologies. L'implémentation proposée dans la thèse permet d'explorer quatre déclinaisons techniques du principe qui mènent à des discussions sur la complémentarité des paradigmes d'analyse pixel et objet, la représentation de certaines relations spatiales et la place de la connaissance par rapport aux traitements.

Inscrite dans une démarche interdisciplinaire d’Humanités numériques, la thèse a pour objectif la modélisation de la spatialité d’une oeuvre littéraire par les méthodes de traitement et les outils de représentation géomatiques. Face au constat de la complexité et de la spatialité du Cycle de Nedjma de Kateb Yacine (1929-1989), nous proposons en effet d’utiliser des méthodes de connaissances et des modes de discours non-linéaires afin d’explorer autrement l’oeuvre littéraire. L’objectif est également de faire apparaitre le rôle spécifique du récit dans la construction géographique de l’oeuvre. Cette proposition résulte d’une réflexion épistémologique approfondie sur les potentialités de la modélisation spatiale en géographie et en littérature. Elle se fonde sur les hypothèses de recherche suivantes : l’espace littéraire estun espace au sens propre ; les différents types d’espaces (espace géographique, espace géométrique, espace de la figure poétique, espace de l’imagination, espace textuel, espace littéraire) peuvent être décloisonnés ; l’étude de leurs relations informe la connaissance du récit littéraire. La méthodologie mise en place consiste à réaliser une base de données géographique afin de formaliser, de répertorier et de représenter cartographiquement les données géographiques et narratives extraites du roman Nedjma. La série de carte résultante met à jour la co-construction de l’espace géographique et de l’espace littéraire katébien. Par des effets d’éclatement et de rapprochement narratifs, l’espace est-algérien est en effet reconfiguré, jetant les bases pour la construction d’une nation algérienne ouverte et réticulaire. / The purpose of this thesis is to modelize the literary space using geomatics methods and quantitative tools. Due to the complexity and spatiality of the Cycle de Nedjma by Kateb Yacine (1929- 1989), we intended to develop non-linear knowledges and representations in order to explore differently the literary work. The purpose of this thesis is also to show the specific role of the narrative in the construction of its own geography. This proposal is based on a detailed study of potentialities of a spatial modelization in geographic and literary fields. This work is based on three main hypothesis: the fact that “literary space” is indeed a real space; the fact that partitions between different definitions of space can beovercome; and finally the fact that studying the relationships between those spaces can enlighten us about the functioning of the narrative. The methodology consisted in producing a geographic database that would be able to formalize, index and represent the geographic and narrative data extracted from the novel Nedjma. The resulting set of maps shows the co-construction of the geographic and the literary katebian spaces. Indeed, through proximity and bursting narrative effects, Algerian space is reconfigured, setting the basis of a more open and reticular Algerian nation.

Cette thèse traite de l'automatisation de la généralisation cartographique qui est le procédé de simplification d'une base de données géographique vectorielle pour sa représentation sur une carte lisible. La recherche dans le domaine a abouti aujourd'hui au développement de nombreux processus automatiques de généralisation cartographique, chacun étant spécialisé pour un problème particulier comme un type de paysage, un thème de donnée, un type de conflit ou un mélange des trois (proximité entre bâtiments en zone urbaine). L'objectif de cette thèse est de tirer parti de cette diversité pour mettre en place la généralisation complète d'une carte en faisant collaborer des processus de généralisation complémentaires. Pour répondre à cet objectif, nous proposons le modèle CollaGen (Collaborative Generalisation) qui permet, par un système multi-agent, la collaboration des processus : les données sont découpées de manière pertinente par rapport aux processus à disposition en espaces géographiques (une zone urbaine ou le réseau routier par exemple) ; la généralisation d'un espace par un processus est ensuite orchestrée par CollaGen. CollaGen associe de manière itérative un espace à généraliser et un processus adapté, notamment par un mécanisme de registre type pages jaunes. L'interopérabilité entre les processus est assurée par une ontologie du domaine sur laquelle s'appuie un format de spécifications formelles d'une carte généralisée. Chaque généralisation est évaluée globalement en temps réel pour permettre un retour en arrière en cas de problème. Enfin, du fait du principe de découpage en espaces, CollaGen doit vérifier après chaque généralisation si des effets de bord sont apparus avec les objets géographiques situés juste à l'extérieur de l'espace, auquel cas il les corrige au mieux. Dans, cette thèse, le modèle CollaGen est mis en œuvre pour la généralisation de cartes topographiques (notamment au 1 : 50000) et les résultats sont comparés à d'autres approches et discutés / This phd thesis deals with cartographic generalisation, the process that simplifies a geographic database to allow its representation on legible map. Past research lead to the development of many automatic generalisation processes, each one being specialised for a specific problem like a particular landscape, a given data theme, a particular graphic conflict or a mix of the three (like ‘proximity between buildings in urban areas). The aim of the thesis is to benefit from this diversity to carry out a complete map generalisation by collaboration between complementary processes. To meet this objective, the CollaGen model is proposed (Collaborative Generalisation) as it allows, based on multi-agent techniques, generalisation processes collaboration : data is relevantly partitioned into geographic spaces (e.g. an urban area or the road network) ; then CollaGen orchestrate the generalisation of a space by an adapted process. CollaGen iterately maps a space to be generalised and an adapted process thanks to a yellow pages registry mecanism. The interoperability between processes is managed by a domain ontology on which formal map specifications are based. Each generalization is globally assessed online to allow backtracks if necessary. Finally, because of the space partitioning, CollaGen has to check after each generalisation if side effects appeared with spaces just outside the one that has been generalised. If some side effects occurred, they are corrected. In this thesis, CollaGen is implemented for topographic map generalisation (to 1 : 50000) and results obtained are compared to other approaches and discussed

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / L'application de système d'aide à la décision à référence spatiale se développe progressivement en aménagement du territoire. Étant destiné à des utilisateurs et à un domaine d'application précis, ce type de système nécessite une approche d'implantation particulière. Par l'étude de cas du SIAD­Environnement de la CUM, nous avons tenté de déterminer si la diversité des besoins, de gestion ou de planification, a un impact sur l'élaboration d'un tel outil. Nous avons d'abord observé la méthode d'implantation choisie par les intervenants afin de vérifier si les différentes étapes d'implantation d'un tel système ont été suivies. Ensuite, nous avons confronté notre modèle sur les visions de la géomatique (celle du planificateur, du gestionnaire et de l'informaticien) au cas du SIAD. Par ce modèle, nous tentions de montrer l'importance d'une concertation entre les intervenants, lors de l'élaboration d'un système, pour l'identification des besoins, des objectifs et des décisions à prendre. Ceci correspond à la principale hypothèse. Enfin, le SIAD-Environnement ne nous semblait pas permettre d'assister la prise de décision, C'est au moyen d'une étude de cas unique et d'un modèle que nous avons tenté de vérifier ces hypothèses. Afin de mieux comprendre le contexte d'élaboration du système à l'étude, nous avons combiné le procédé des entrevues avec la recherche documentaire. Le mémoire se divise en deux parties : la première présente les éléments théoriques et propose un cadre opérationnel ; la seconde présente l'étude de cas et répond aux hypothèses. Notre étude de cas a clairement démontré que le SIAD-Environnement n'est pas un système d'aide à la décision tel que défini par la littérature. En fait, il propose seulement, comme fonctionnalité, la mise à jour d'inventaires et de sensibilités. De plus, les intervenants, en privilégiant l'approche par les données, n'ont pas défini les besoins et les décisions auxquels devaient répondre le système. Cette situation rend impossible la validation de notre modèle sur les visions, qui est basé sur l'émergence des besoins et la confrontation de ceux-ci lors de l'implantation du système. Malgré les limites posées par un cas unique et la validation partielle de la principale hypothèse, l'étude de cas du SIAD-Environnement, à travers l'analyse de la littérature et les propos des intervenants rencontrés, permet en définitive de souligner l'importance, lors de l'élaboration d'un projet de système d'aide à la décision, que tous les intervenants, utilisateurs et concepteurs, s'unissent pour déterminer les besoins et les problèmes auxquels le système devra répondre. De plus, les intervenants devraient confronter le problème afin d'obtenir une approche et une vision globale, sans ambiguïtés et contradictions, du phénomène sur lequel ils tentent d'intervenir. Par ailleurs, il aurait été intéressant de vérifier, par d'autres études de cas, la justesse du modèle sur es visions de la géomatique pour l'aménagement du territoire, afin de voir s'il synthétise bien l'ensemble des enjeux reliés aux besoins en matière de système d'aide à la décision.

Dans les bases de données spatiales actuellement mises en oeuvre, les phénomènes naturels sont généralement représentés par des géométries ayant des frontières bien délimitées. Une telle description de la réalité ignore le vague qui caractérise la forme de certains objets spatiaux (zones d'inondation, lacs, peuplements forestiers, etc.). La qualité des données enregistrées est donc dégradée du fait de ce décalage entre la réalitée et sa description. Cette thèse s'attaque à ce problème en proposant une nouvelle approche pour représenter des objets spatiaux ayant des formes vagues et caractériser leurs relations topologiques. Le modèle proposé, appelé QMM model (acronyme de Qualitative Min-Max model), utilise les notions d'extensions minimale et maximale pour représenter la partie incertaine d'un objet. Un ensemble d'adverbes permet d'exprimer la forme vague d'un objet (ex : a region with a partially broad boundary), ainsi que l'incertitude des relations topologiques entre deux objets (ex : weakly Contains, fairly Contains, etc.). Cette approche est moins fine que d'autres approches concurrentes (modélisation par sous-ensembles flous ou modélisation probabiliste). Mais elle nécessite un processus d'acquisition complexe des données. De plus elle est relativement simple à mettre en oeuvre avec les systèmes existants de gestion de bases de données. Cette approche est ensuite utilisée pour contrôler la qualité des données dans les bases de données spatiales et les entrepôts de données spatiales en spécifiant les contraintes d'intégrité basé sur les concepts du modèle QMM. Une extension du langage de contraintes OCL (Object Constraint Language) a été étudiée pour spécifier des contraintes topologiques impliquant des objets ayant des formes vagues. Un logiciel existant (outil OCLtoSQL développé à l'Université de Dresden) a été étendu pour permettre la génération automatique du code SQL d'une contrainte lorsque la base de données est gérée par un système relationnel. Une expérimentation de cet outil a été réalisée avec une base de données utilisée pour la gestion des épandages agricoles. Pour cette application, l'approche et l'outil sont apparus très efficients. Cette thèse comprend aussi une étude de l'intégration de bases de données spatiales hétérogènes lorsque les objets sont représentés avec le modèle QMM. Des résultats nouveaux ont été produits et des exemples d'application ont été explicités.

Étant donnée l'évolution technologique des capteurs embarqués à bord des satellites, le potentiel d'images satellitaires accessible s'accroît de telle manière que se pose maintenant la question de son exploitation la plus efficace possible. C'est l'objectif du projet CARTAM-SAT que de fluidifier la chaîne de traitement depuis les satellites jusqu'aux utilisateurs des images. La thèse s'inscrit dans ce cadre. Les traitements relatifs aux images ont évolué au cours des années. Les images basse résolution étaient traitées par une approche dite pixel alors que la haute résolution a permis le développement d'une approche dite objet. Cette dernière s'attache à analyser non plus des pixels isolés, mais des groupes de pixels représentatifs d'objets concrets sur le terrain. Ainsi, en principe, ces groupes de pixels sont dotés d'une sémantique propre au domaine de la télédétection. La représentation des connaissances a évolué parallèlement aux images satellitaires. Les standards de représentation ont profité de l'expansion du web pour donner naissance à des standards comme OWL. Celui-ci repose en grande partie sur les logiques de description qui permettent l'utilisation de raisonneurs automatiques capables d'inférer une connaissance implicite.Cette thèse se place à la jonction de ces deux sciences et propose une approche ontologique d'analyse des images satellitaires. Il s'agit de formaliser différents types de connaissances et de conceptualisations implicitement utilisés par les logiciels de traitement d'image et par les experts en télédétection, puis de raisonner automatiquement sur la description d'une image pour en obtenir une interprétation sémantique.Ce principe général est susceptible de nombreuses déclinaisons techniques. La mise en œuvre a consisté en la réalisation d'un prototype alliant une bibliothèque d'analyse d'images satellitaires et un raisonneur basé sur les ontologies. L'implémentation proposée dans la thèse permet d'explorer quatre déclinaisons techniques du principe qui mènent à des discussions sur la complémentarité des paradigmes d'analyse pixel et objet, la représentation de certaines relations spatiales et la place de la connaissance par rapport aux traitements. / Given the technological development of embedded satellite sensors, the potential of available satellite images increases so that the question now arises of their most efficient exploitation possible. This is the purpose of the CARTAM-SAT project to fluidize the processing workflow from satellite images to users. The thesis is part of this framework.Processing operations relating to images have evolved over the years. Low-resolution images were processed by a so-called pixel approach while the high-resolution has allowed the development of a so-called object approach. The latter focuses on analysing not about the isolated pixels, but about groups of pixels representative of concrete objects on the ground. Thus, in principle, these are groups of pixels with a domain-specific remote sensing semantics.Along with satellite imagery, knowledge representation has evolved. The standards of representation have benefited from the expansion of the web to give rise to standards like OWL. This one is widely based on description logics that allow the use of automated reasoners able to infer implicit knowledge.This thesis is at the junction of these two sciences and provides an ontological approach for analysing satellite images. The aim is to formalize different types of knowledges and conceptualizations implicitly used by image processing programs and by remote sensing experts, and then reasoning automatically on an image description to obtain one semantic interpretation.This general principle may have numerous technical variations. The implementation consisted in a prototype combining a satellite image analysis library and an ontology-based reasoner. The implementation proposed in the thesis allows to explore four technical variations of the principle that lead to discussions on the complementarity of pixel and object analysis paradigms, the representation of some of the spatial relations and the role of knowledge in relation to processing.

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.