L’objectif de cette recherche est d’analyser les caractéristiques de la relation entre les villes et leurs fleuves, ainsi que les transformations des zones riveraines sous l’effet de l’urbanisation, avec le cas d’études de Hanoï et le fleuve Rouge, qui est représentatif de cette relation des pays du sud-est asiatique. Ce fleuve est la base importante de l’installation des Vietnamiens, de l’évolution des zones riveraines et de la forme urbaine de Hanoï. Sa relation avec cette ville est structurée par des caractères contradictories. Le fleuve offre la ville des opportunités, mais la menace par un risque d’inondations : tout d’abord, il contribue à développer l’agriculture en alimentant la ville en eau et alluvions, effectue un axe de transport fluvial important et constitue la forme d’une ville au milieu des eaux. Mais ses crues sont toujours un péril persistant de la ville. Au long de l’histoire, les habitants ont cherché à s’adapter au courant du fleuve. La construction et l’évolution de la digue est l’exemple de cette adaptation. La digue protège la ville contre les inondations, mais la sépare en deux parties. Cette séparation entraîne beaucoup de problèmes. Sous l’urbanisation et en raison du manque d’un cadastre d’autorités, les zones densément peuplées hors digue au centre ville et les nouveaux quartiers riverains du sud se transforment rapidement. Donc, une recherche pluridisciplinaire a été effectuée pour analyser le processus et les conséquences de ces transformations. Dans le contexte de la « nouvelle capitale » depuis 2008 et de son schéma directeur pour le développement de 2030, avec plusieurs stratégies du développement, l’étalement urbain et la migration vers le centre ville, cette recherche s’appuie particulièrement sur l’évolution économique suite aux changements administratifs, les questions foncières, les transformations des infrastructures et leurs conséquences environnementales des nouveaux quartiers ; les problèmes sociaux et démographiques des zones centrales où concentrent un grand nombre de migrants ; l’hésitation entre la préservation des valeurs architecturales et la modernité des villages de métiers. Enfin, la thèse cherche à analyser aussi les impacts de ces transformations sur le développement urbain de Hanoï, surtout au niveau du paysage et de la technique urbaine. / This thesis is aimed to analyze the characteristics of the relation between cities and rivers, and also the transformations of riverine zones under urbanization, with the case study of Hanoi and Red river, which is typical of this relation in Southeast Asia. Red river is an important base of Vietnamese’s settlement, the evolution of the riverine zones and urban water form of Hanoi. Its relation with the city is built by some contrary characteristics. The river brings the city opportunities, but also threatens it with a risk of inundation: firstly, the river contributes to the development of agriculture by bringing water and depositing alluvium on the riverbank; it also creates an important fluvial traffic and make up the city’s form. However, flood from the river is always a persistent peril. Throughout the history, the inhabitants have been seeking to cohabit with the river. The construction and the evolution of the dyke is a typical example of this process. The dyke prevents the river from flooding the city, but it also divides the city into 2 parts. This separation brings on many problems. Under pressure of urbanization and lack of land register, the densely populated outside-dyke zones in city center and the new urban quarters in the South are transforming rapidly. Accordingly, an interdisciplinary research was carried out in order to analyze the process and the consequences of these transformations. In the context of a « new capital » from 2008 and its master plan for 2030 with many development strategies concerning urban expansion and the migration towards the city center, this research focus on economic evolution, land dispute, transformations of the system of urban infrastructure and their environmental consequences in the new riverine urban quarters, social problems in the central zones where concentrated by a lot of immigrants, the hesitation between modernity and tradition in the handicraft villages. Finally, this thesis is aimed to analyze the contrary impacts of these transformations to urban development of Hanoi, especially in landscape and in urban infrastructure.

La relation entre exposition sonore environnementale et performance scolaire a été étudiée auprès des 900 élèves scolarisés en CE2 en 2006-2007 dans les écoles publiques de la ville de Besançon (120 000 habitants). Un questionnaire, complété par les familles de 724 élèves a permis de localiser les habitations et recueillir les facteurs associés à leur réussite ou échec scolaire.L'exposition sonore de cette population a été évaluée par deux approches complémentaires : une campagne de mesure, conduite au domicile de 44 enfants pendant 8 jours consécutifs (niveaux sonores intra- et extra-domiciliaires) ; une carte stratégique de bruit, à l'échelle de la ville (niveaux sonores en façade des écoles et du domicile de chacun des élèves). Ces niveaux sonores ont été confrontés aux résultats obtenus lors des évaluations diagnostiques de l'Education nationale, organisées à l'entrée en CE2, à l'aide de modèles de régressions linéaires multi-niveaux. Un lien significatif entre niveau d'exposition sonore en façade de l'école et baisse des scores obtenus en français et mathématiques a été mis en évidence, y compris après ajustement sur les facteurs de confusion. La tendance est similaire entre niveau sonore en façade du domicile et score en français, bien qu'en limite de signification après ajustement sur les cofacteurs.Ce travail s'inscrit dans une démarche pluridisciplinaire d'évaluation du risque environnemental, avec un accent particulier porté sur l'évaluation de l'exposition. L'évaluation de l'impact des nuisances sonores sur la santé est d'autant plus importante que l'exposition sonore environnementale concerne une large part de la population, en Europe et dans le monde / The aim of this thesis was to quantify children's exposure to environmental ambient noise at home and at school and to assess the relation between noise exposure and school performance of 8-9 year-old-schoolchildren. This study was conducted among the 900 children living in a 120, 000 inhabitants city and attending one of the 35 public primary schools in key stage 2, year 4 in 2006-2007. Questionnaires were distributed to the families to locate the children's home and collect data on potential confounding factors associated with school achievement or failure. These questionnaires were completed by 724 families living in the city.A noise measurement campaign was performed at the residence of 44 randomly sampled schoolchildren (outdoor and indoor noise levels during one week) and a strategic noise map was built at the city scale to calculate the outdoor environmental ambient noise levels at home and at school. These noise levels were compared with the children's school performance at the national standardised assessment test in French and mathematics. A linear exposure-effect relation between noise exposure at school and impaired Mathematics score was found after adjustment for confounding factors. Furthermore, both the ambient noise exposure at school and at home individually considered were found to be associated with an impaired children French performance.This study mainly focused on the assessment of the noise exposure in an urban area. The magnitude of the effect we observed on school performance may seem to be modest, but, when considering the number of people potentially chronically exposed to similar environmental noise levels, this effect may be of importance.

Une étude de la croissance et de l'alimentation de l'enfant en milieu urbain à Dakar (Sénégal) a été réalisée auprès de 1479 enfants de la naissance à l'âge de 36 mois et de leurs mères. Deux zones de niveau socio-économique contrasté dans le milieu urbain ont été sélectionnées : la zone de Médina, au centre de Dakar et la zone de Pikine, aux portes de Dakar. L'enquête s'articule autour du recueil de données anthropométriques chez les couples mère-enfant sélectionnés selon des critères objectifs de « bonne santé » et de la collecte d'un vaste ensemble de données environnementales (socioéconomiques, sociodémographiques, sanitaires et biologiques). L'approche quantitative de la croissance et de l'alimentation de l'enfant s'est effectuée par questionnaire auprès des mères sélectionnées. L'approche qualitative par focus group a permis d'apporter un éclairage plus fin des tendances observées dans l'enquête quantitative. Les données de l'enquête transversale sur la croissance de l'enfant ont été utilisées pour étudier les paramètres staturo-pondéraux des enfants, selon des variations imputables au genre, à l'âge de l'enfant ou à la zone de résidence. Peu de différences sont apparues dans la croissance entre Pikine et Médina. L'état nutritionnel des enfants (définis selon la norme de croissance OMS 2006) se dégrade néanmoins avec l'âge. La malnutrition s'exprime sous des signes différents selon la zone de résidence mais n'est pas plus fréquente dans la zone moins favorisée de Pikine. En revanche, les déterminants de la malnutrition sont communs aux deux zones enquêtées et laisse peu de place aux facteurs socio-économiques. / A population-based study about growth and feeding practices was conducted with a cluster sample of 1479 aged 0 to 36 months and their mother, in the urban area of Dakar (Senegal). In this urban area, two socioeconomic contrasted areas were selected : Medina zone, in the center of Dakar and Pikine zone, located at the city's doorstep. This study is organized around an anthropometric survey of healthy children and their mother and an extensive data collection (socioeconomic, socio-demographic, health and biological data). Questionnaires were addressed to the mothers and belong to the quantitative approach of growth and feeding practices among children. The aim of the qualitative approach by focus groups was to shed light on trends revealed by questionnaires analysis. Cross-sectional data extracted from a growth survey were used to determine the variation in the growth parameters due to sex, child's age or place of residence. Some minor differences could be observed between Pikine and Medina. Nutritional status (assessed by new WHO Growth Standards) decline as children are getting older. Among the two areas, malnutrition exists in different form but it's not area specific since the less-favoured area (Pikine) is not more affected by it. Nonetheless, there are common factors associated with malnutrition, which indicate the low economic impact. Birth-weight and maternal body mass index systematically belongs to the same and most explicative statistics models. The role of feeding practices (apprehended by food consumption) is not that important to explain malnutrition.

Cette étude va se focaliser sur trois aspects. Dans un premier temps, un effort sera porté sur l'aspect "localisation précise" du véhicule en mouvement. Pour cela, il est nécessaire de se pencher sur l'intégration et le traitement de l'information issue de systèmes hétérogènes de navigation: GPS et centrale inertielle (INS) auxquels sera rajoutée ensuite l'odométrie. La raison de cette intégration est d'exploiter les avantages de chacun des systèmes utilisés. L'intégration utilise un filtrage numérique pour procéder à une compensation des erreurs en position, vitesse, et en attitude issues de chaque capteur. L'accent n'a pas seulement été mis sur l'intégration, mais aussi sur les notions de précision des résultats. Dans un deuxième temps, nous allons nous intéresser à la fois à la validation quantitative et qualitative des résultats et à l'élaboration d'une application exploitant notre travail. Les erreurs du système sont comparées avec une trajectoire de référence. Nous avons choisi de réaliser un système de numérisation tridimensionnelle de l'environnement couplé à un système de modélisation adapté au type d'environnement. L'étude se penchera sur le capteur d'acquisition de données télémétriques et son intégration à bord du véhicule. Un intérêt particulier est porté sur la qualité et les imprécisions des données retournées par le télémètre. L'acquisition des données se fera au vol et pendant le déplacement du véhicule. Enfin, le modèle obtenu sera exploité, de deux manières: la constitution d'un modèle géométrique et topologique précis puis l'extraction d'informations sémantiques du modèle (extraction de la route ou des obstacles fixes, identifications d'amers, caractérisation de la route, etc.).

Depuis 1985, plusieurs études ont été menées pour interpréter les mouvements sismiques enregistrés sur la zone lacustre de Mexico. Tandis que la plupart des modèles a permis d'expliquer les amplifications importantes provoquées par la nature sol, aucun ne propose d'explications complètement satisfaisantes pour comprendre l'allongement et les battements monochromatiques du mouvement du sol, observés sur cette zone. Une particularité commune à ces études est qu'elles ne tiennent pas compte de l'environnement urbain et des couplages pouvant exister entre le bâti et le sol: d'où l'intérêt d'étudier l'effet inertiel de la ville sur le mouvement du sol. Une expérience a d'abord été menée pour mesurer le mouvement du sol causé par la vibration d'une structure. Cette expérience a révélé qu'une partie de l'énergie de vibration de la structure était relâchée dans le sol sous forme d'ondes sismiques. Une approche semi-analytique a ensuite été développée pour reproduire le comportement du système sol-structure et le mouvement du sol provoqué par le bâtiment. Nous l'avons appliquée à une configuration urbaine réelle: la zone Roma Norte, située sur la zone lacustre de Mexico. L'analyse de l'interaction simple site-ville a montré que son effet n'était pas négligeable: elle génère un mouvement du sol du même ordre de grandeur que le mouvement sismique incident. Une étude paramétrique a montré que l'importance de l'effet site-ville dépendait de la densité urbaine, du critère de résonance et du rapport des rigidités entre le bâti et le sol. Basée sur des considérations énergétiques, une relation analytique simple a également été proposée, pour connaître la potentialité de l'interaction site- ville, surun modèle urbain quelconque. L'interaction multiple entre structures a finalement été abordée par l'utilisation de la méthode des éléments finis. Les effets cumulés des interactions simples et multiples nous confirment ainsi que la ville peut modifier la distribution de l'aléa.

De nombreuses solutions sont développées pour diminuer l'influence des multitrajets sur la précision et la disponibilité des systèmes GNSS. L'intégration de capteurs supplémentaires dans le système de localisation est l'une des solutions permettant de compenser notamment l'absence de données satellitaires. Un tel système est certes d'une bonne précision mais sa complexité et son coût limitent un usage très répandu.Cette thèse propose une approche algorithmique destinée à améliorer la précision des systèmes GNSS en milieu urbain. L'étude se base sur l'utilisation des signaux GNSS uniquement et une connaissance de l'environnement proche du récepteur à partir d'un modèle 3D du lieu de navigation.La méthode présentée intervient à l'étape de filtrage du signal reçu par le récepteur GNSS. Elle exploite les techniques de filtrage statistique de type Monte Carlo Séquentiels appelées filtre particulaire. L'erreur de position en milieu urbain est liée à l'état de réception des signaux satellitaires (bloqué, direct ou réfléchi). C'est pourquoi une information sur l'environnement du récepteur doit être prise en compte. La thèse propose également un nouveau modèle d'erreurs de pseudodistance qui permet de considérer les conditions de réception du signal dans le calcul de la position.Dans un premier temps, l'état de réception de chaque satellite reçu est supposé connu dans le filtre particulaire. Une chaîne de Markov, valable pour une trajectoire connue du mobile, est préalablement définie pour déduire les états successifs de réception des satellites. Par la suite, on utilise une distribution de Dirichlet pour estimer les états de réception des satellites

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre de l'extraction et de la reconstruction 3D des bâtiments en milieu urbain et semi-urbain, à partir d'images satellitaires optiques et RADAR à haute résolution. L'objectif majeur réside dans le développement d'une chaîne complète de traitements semi-automatiques, capable de fournir une reconstruction simple et fiable des bâtiments parallélépipédiques de la scène, à partir d'une configuration spécifique des données d'entrée, composée d'une image optique et d'une image RADAR, ainsi que d'un modèle numérique de terrain. Cette configuration restreinte, particulièrement délicate à traiter mais susceptible d'intervenir en milieu opérationnel, a fait l'objet de peu de travaux. La proposition d'une démarche dédiée à la gestion d'un tel scénario représente donc un intérêt certain pour plusieurs applications de télédétection. L'enjeu consiste à bénéficier pleinement du contexte de la fusion de données, en exploitant, de façon appropriée, les complémentarités optiques et RADAR, en vue d'une reconstruction de la scène par combinaison d'informations planimétriques et altimétriques. La chaîne proposée se décompose en quatre étapes : détection des bâtiments potentiels en monoscopie optique ; projection et recalage des emprises optiques potentielles dans la donnée RADAR ; estimation des hauteurs et validation des bâtiments sur l'image RADAR ; qualification des bâtis reconstruits. La chaîne complète est mise en œuvre sur des scènes d'étude issues d'un couple de données réelles Quickbird et TerraSAR-X. Les résultats fournis sont analysés qualitativement et quantitativement. Une reconstruction globalement satisfaisante des bâtiments est obtenue.

Lors d'une catastrophe majeure, il est nécessaire de connaître rapidement l'importance des dégâts sur les bâtiments. Actuellement, cette quantification de dégâts se fait manuellement par comparaison visuelle d'images satellite. Les méthodes automatiques sont immatures ; leurs performances étant rarement évaluées, elles ne sont pas utilisées par les opérationnels. Nous proposons un protocole standard d'évaluation des performances de méthodes de quantification de dégâts. Il s'appuie sur des bases de données de référence obtenues pour cinq cas de catastrophes variées. Celles-ci contiennent pour chaque bâtiment l'emprise de son toit dans chaque image, ainsi qu'un degré de dégâts. Le protocole permet de quantifier les performances d'une méthode et de confronter ses résultats à d'autres. Disposant de ce protocole d'évaluation, nous proposons une méthode de quantification de dégâts à partir d'un couple d'images satellites panchromatiques de très haute résolution (THR) spatiale et d'un ensemble d'objets d'intérêt définis dans l'image de référence. La méthode développée doit pouvoir conduire à des résultats satisfaisants et reproductibles en utilisant des images de modalités différentes, et être automatisée au mieux. Les dégâts sur les bâtiments sont quantifiés par l'amplitude des changements sur leurs toits. Pour comparer ces derniers, ils doivent être alignés. Le recalage géométrique des données THR est un problème complexe non résolu ; une nouvelle méthode adaptée à notre problème est développée et évaluée. Elle aboutit à des résultats généralement satisfaisants pour notre application. Des indices de changements sont ensuite extraits. Deux coefficients de corrélation et des indices de texture obtenus par filtrage sont extraits, et un degré de dégâts est attribué à chacun des bâtiments par classification supervisée. L'impact des différences de modalité des images sur les performances de notre méthode est évalué. La méthode proposée est rapide, en grande partie généralisable et robuste à l'utilisation d'images THR de différentes résolutions ou issues de couples multicapteurs ; le paramètre influant est le B/H du couple.

L'analyse des systèmes de distribution "sociale" de l'eau et des systèmes de "redistribution" aboutit à une nouvelle approche de la planification et de la conception des réseaux de distribution prenant en compte les limites des premiers et les potentialités des seconds. Les méthodes de prévision de la demande ont d'abord été questionnées. A peu près fiables dans le cas de la desserte par branchements individuels d'une zone à l'urbanisation contrôlée et maîtrisée, elles semblent donner des résultats beaucoup plus incertains lorsque la desserte collective ou semi-collective devient prépondérante. Après avoir analysé chacune des variables explicatives de la demande, notamment les revenus, les tarifs et la distance au point d'eau -les principales en cause pour les systèmes redistributifs-, nous mettons en évidence les difficultés inhérentes aux méthodes d'ajustement statistique de la demande à des variables telles que la population et ses nombreux paramètres descriptifs. Ces méthodes viennent souvent ôter toute signification aux modèles de prévision. En revanche, les outils de l'analyse économique spatiale permettent de jeter les bases d'une modélisation nouvelle de la demande. L'optimisation économique des réseaux de distribution implique non seulement le choix d'un niveau de desserte et d'un tarif optimaux - ce que les modèles précédents peuvent aider à atteindre -, mais aussi de planifier les investissements d'expansion du réseau. La question se pose en effet de savoir si l'on doit construire directement un réseau calibré pour les besoins à satisfaire à l'horizon de planification, ou bien en plusieurs étapes de capacité réduite. Le phasage optimal est celui qui minimise le coût total actualisé des investissements. Grâce au recours à des modèles de réseaux arborescents simples, nous élaborons un modèle d'optimisation du phasage des réseaux ramifiés. Ce modèle aboutit au choix des alternatives (1 ou plusieurs phases) et des dates optimales d'extension ou de densification des réseaux en fonction de la loi attendue de progression de la demande, du retard initial de l'offre sur la demande et du taux d'actualisation.

Le changement climatique en cours et à venir, qui se traduit au Canada comme dans la plupart des régions du monde par un climat plus chaud, peut être parfois amplifié en fonction des conditions de surface et notamment dans les zones urbanisées durant la saison estivale. Compte tenu que la moitié de l'humanité vit désormais en ville, l'urbanisation est un enjeu dans le réchauffement global. La grande métropole de Montréal au sud du Québec est une région soumise à une urbanisation propice à la formation d'îlots de chaleur urbains (ICU) qui ont une influence sur le climat régional. La présente étude analyse durant des périodes estivales l'évolution du comportement thermique de Montréal au cours des 20 dernières années (1984-2005), afin d'en dresser le bilan à l'aide d'une série d'images satellites Landsat 5 TM. Suite au traitement de dix images Landsat 5, la localisation et l'amplitude des ICU sur le territoire ont été établies. Les secteurs fortement minéralisés et/ou végétalisés ont été identifiés en explorant la relation entre les températures de surface et l'indice de végétation Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). Ainsi on a pu constater que certaines municipalités et/ou arrondissements (ou portions du territoire) présentent des bilans thermiques de surface forts différents. Certains ont vu leur couvert végétal disparaître peu à peu à l'instar de nouvelles constructions, faisant croître la superficie au sol et l'intensité des ICU. D'autres ont en revanche concilié urbanisme et environnement en maintenant les espaces verts, ce qui a limité voire diminué la chaleur à certains endroits. Les résultats montrent aussi que les îlots de chaleur se sont amplifiés au cours des décennies quelque soit le mois ou l'année, en particulier dans la moitié sud-ouest de l'île de Montréal. Ce comportement thermique résulte donc d'une distribution des surfaces végétalisées versus non (ou peu) végétalisées. Dans cette recherche nous démontrons que la corrélation entre ces températures de surface et le NDVI est très forte avec un gradiant allant de températures fraiches pour les zones vertes vers des valeurs beaucoup plus chaudes pour les secteurs minéralisés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Îlot de chaleur urbain, Télédétection, Infrarouge thermique, Comportement thermique, Indice de végétation NDVI, Analyse en composante principale.