La Nouvelle-Calédonie détient d’importantes réserves de nickel latéritique et est devenue, en 2017, le cinquième producteur mondial de Ni. Ces dépôts sont habituellement considérés comme résultant d’altération latéritique intense de la péridotite, qui constitue la principale source de nickel. Ainsi, le principal modèle conceptuel de la formation des minerais de nickel latéritique en Nouvelle-Calédonie est un modèle per descensum où la plupart des éléments (Mg, Ni et Si) ont été lessivés depuis la surface, en particulier lors du développement du sol latéritique. Le nickel est ensuite reprécipité, soit dans la goethite de la latérite fine, soit au niveau de la saprolite, sous forme de goethite et de silicates Mg-Ni, dont des talc-like ou kérolite. Les observations minéralogiques et structurales récentes ainsi que les données minières ont cependant mis en évidence de nombreux types d’hétérogénéités dans les concentrations, et la distribution des porteurs de Ni. Comprendre les facteurs la mobilité de cet élément, ses mécanismes de piégeage ainsi que les paramètres chimiques et hydrodynamiques à l’origine de ce piégeage, est essentiel afin de prévoir la distribution du nickel dans les profils latéritiques en Nouvelle-Calédonie, et constitue l’objectif de cette thèse. Ce travail est basé sur le développement (i) d’un modèle 1D s’intéressant en particulier au comportement géochimique du nickel lors de l’altération de l’ophiolite, sa comparaison avec les observations in situ et une compréhension détaillée de la mobilité des éléments traces pendant le processus, et (ii) d’un modèle 2D hydro-géochimique couplé avec l’hydrodynamique complexe des profils latéritiques, améliorant ainsi la connaissance du contrôle structural sur la redistribution et la minéralisation du nickel. Tandis que les simulations 1D permettent de mieux comprendre les aspects chimiques contrôlant les processus de rétention du nickel au sein d’un profil, le modèle 2D se révèle être un outil puissant pour la compréhension de la formation des dépôts locaux les plus riches en nickel. Les résultats du modèle 2D montrent une remobilisation du nickel depuis les horizons supérieurs puis sa reprécipitation sous forme de silicates dans la saprolite. Le nickel remobilisé provient principalement de la zone saprolitique à cause de la dissolution des silicates de nickel formés précédemment ainsi que de l’olivine résiduelle de cette zone. Ce modèle a également révélé que l’horizon latéritique (et en particulier les oxy- hydroxydes de nickel) avait un faible impact dans la remobilisation du nickel. L’infiltration latérale de l’eau contenant le nickel dissout issu des formations surincombantes est à l’origine de la formation des zones les plus riches dans les parties inférieures du profil. Cette redistribution est entièrement contrôlée par l’hydrodynamique locale, la topographie ainsi que l’orientation et la position des fractures. Les modèles présentés permettent d’expliquer les processus de formation des minerais de nickel latéritique saprolitique, améliorant ainsi la compréhension des paramètres contrôlant la mobilité des éléments traces dans un environnement ultramafique. Ceci donne une nouvelle clé de distribution du nickel dans les profils actuels, qui peut devenir un outil pour la prospection minière, et la recherche de nouvelles ressources exploitables / New Caledonia hosts significant lateritic nickel reserves, and presently became the fifth largest Ni producer in the world. These deposits are generally thought to be closely as- sociated with the intense chemical and mechanical weathering of peridotite bedrock that is a principal source of nickel. Thus, the main ore genesis model for Ni ores in New Caledonia is based on a single per descensum model where most elements (Mg, Ni, and Si) are leached from the surface, particularly, during lateritic soil development. Nickel is then concentrated either in the fine-grained laterite where goethite is the main Ni bearer, the so-called ’lateritic ore’, or below the laterites, in the saprolite level, where nickel occurs as goethite and several types of Mg-Ni silicates, in particular kerolite. Recent mineralogical and structural observations together with mining data have revealed a lot of different types of heterogeneities associated with the distribution and mineralogy of Ni bearing minerals. Therefore, in depth investigations of Ni mobility, its retardation processes along with its governing chemical and hydrodynamic parameters are of big importance for understanding and subsequent prediction of Ni distribution in profiles of New Caledonia. Such an investigation is an objective of the present work. The concept is based on the development of i) a powerful 1D model with particular emphasis on Ni geochemical behavior during ophiolite weathering, its comparison with in situ observations, and detailed understanding of trace elements mobility, and ii) 2D hydro-geochemical model coupled with complex hydrodynamics, that would additionally provide new insight into the structural control on Ni redistribution and mineralization. While the 1D simulations provide a remarkable result for understanding the chemical features that drive Ni retention processes in a profile, 2D model appears to be a powerful tool for understanding how local Ni-enrichments may form. The results of this model show the reactivation of Ni from upper horizons and its concentration in neo-formed silicates in bottom of the saprolite. The reactivated Ni comes mostly from the saprolite horizon due to the redissolution of previously formed Ni-bearing silicates and still persisting in this olivine zone. Modeling has revealed minor contribution of the laterite horizon (Ni-oxi-hydroxides) into the Ni remobilization. The lateral infiltration of water with remobilized Ni from areas such as topographic highs to downstream slope areas leads to the formation of richest deposits in this lower part of profile. The manner of redistribution is fully governed by the topographic slopes, orientation and position of the fractures. Presented models appear to be of importance in attempt of explanation of Ni mineralization processes, revealing the main keys to understanding the control of trace elements mobility in ultramafic environment. The latter gives new insights into the Ni distribution in present day profiles and, therefore, may greatly help in mineral prospecting and forecasting the distribution of future resources

Les villes sont des systèmes complexes que les modèles urbains peuvent aider à comprendre. Des modèles les plus simplistes aux modèles les plus sophistiqués, la modélisation urbaine a permis de mieux comprendre la question urbaine et ses implications sociétales. Dans ce contexte, les modèles peuvent avoir une valeur-ajoutée appréciable dans le processus de décision publique. Encore faut-il que ces modèles deviennent pratiques et répondent aux contraintes opérationnelles de la chaîne de décision. Dans ce sens, peu de recherches s’est intéressée à la question de praticité des modèles urbains et leur utilisation en situation opérationnelle. À ce jour, les modèles urbains standard qui reposent sur une description agrégée de l’espace sont parmi les approches de modélisation les plus opérationnelles et aussi les plus répandues. De par sa relative praticité, cette approche standard est attractive et simple à mettre en oeuvre. Toutefois, l’agrégation spatiale peut aussi être une source de biais statistiques préjudiciables à la qualité de la modélisation. C’est en particulier, le cas des modèles intégrés Transport-Urbanisme ou des modèles de transport à quatre étapes.La présente thèse a pour objectif d’étudier la question de l’agrégation spatiale dans les modèles transport et plus particulièrement dans les modèles d’affectation des déplacements. Les modèles d’affectation servent à calculer les temps de parcours et les conditions de déplacement sous congestion, présents et futurs, des personnes et des marchandises. Ils servent aussi à calculer les accessibilités nécessaires aux modèles d’usage des sols dont les modèles de choix de localisation des ménages et des entreprises. Toute erreur ou biais dans l’affectation des déplacements peut compromettre la validité et la qualité globales de la modélisation. Dans ce cadre, une attention particulière doit être allouée au problème d’agrégation spatiale dans les modèles d’affectation. Dans ces modèles, l’agrégation spatiale consiste à regrouper les observations individuelles enutilisant une description agrégée de l’espace, i.e. des zones. Par nature, l’utilisation d’une description agrégée à la place d’une représentation continue engendre une omission de l’information et de sa variabilité et donc un biais statistique dans la modélisation. C’est le cas par exemple avec l’utilisation des connecteurs de zones ou avec l’omission des trafics intrazones dans les modèles d’affectation.En reposant sur les zones comme unité spatiale de base, les modèles de transport recourent à l’utilisation des connecteurs de zones pour relier les centroïdes de zones au réseau de transport. Les connecteurs sont des liens fictifs qui modélisent les conditions moyennes d’entrée et de sortie du réseau de transport. Pour ce faire, la majorité des modèles de transport reposent sur une méthode simpliste sujette au problème d’agrégation spatiale. La présente thèse examine en détail l’impact de cette description simpliste sur les résultats et la qualité d’un modèle d’affectation des déplacements en transports en commun. Cette thèse propose aussi une nouvelle méthode de modélisation des connecteurs de zones afin de s’affranchir partiellement du biaisd’agrégation spatiale dans la modélisation des conditions d’accès au réseau des transports en commun.L’utilisation des zones comme unité spatiale de base a aussi pour conséquence l’omission des trafics intrazones de l’affectation des déplacements. Les trafics intrazones ont pour origine et pour destination la même zone et de ce fait ne sont pas pris en compte par les modèles standard d’affectation. Cette omission a souvent été ignorée et son impact sur la qualité de la modélisation demeure non évalué. Cette thèse développe une méthode stochastique pour l’évaluation de cet impact... / Cities are complex systems that urban models can help to comprehend. From simplistic models to more sophisticated ones, urban models have pushed forward our understanding the urban phenomenon and its intricacies. In this context, models can be of great value to policy makers providing that these tools become practical. In this regard, research has put little emphasis on the practicality of urban models and their use under operational conditions.To date, urban models which rely on spatial aggregation are the closest possibility to come to practical models. For this reason, the spatially aggregated modeling framework is widely used. This framework is relatively practical when compared to other modeling frameworks like microsimulation. Nevertheless, spatial aggregation is a serious source of bias in these models. This is especially the case of Land-Use and Transport Interaction (LUTI) models and more particularly of Four Step Models.The current PhD is committed to the study of spatial aggregation issues in traffic assignment models. Traffic assignment is responsable for the computation of travel times and travel conditions of present and future travel demand. Accessibility measurement, which is at the core of LUTI models, is tightly dependent on traffic assignment modeling and outcomes. Any bias in traffic assignment is likely to corrupt the overall modeling framework. In this context, a special attention is to be paid to spatial aggregation in traffic assignment models.In traffic assignment, spatial aggregation consists in grouping observations using zones or traffic analysis zones instead of using a continuous representation of space. By design, aggregation bears an implicit omission in data variability and thus a potential bias if this omission is not random. This is the case with the definition of centroid connectors and the omission of intrazonal demand in traffic assignment. With the use of zones as the basic spatial units, transport models require the use of centroid connectors to attach zones to the transportation network. Centroid connectors are introduced to model average access and egress conditions to and from the network. Nevertheless, average accessibility conditions are found to be too crude to render accurately accessibility conditions as encountered by trip makers. The current PhD explores the extent of the impact of this spatial aggregation bias in the case of transit models and suggests a new modeling strategy to overcome such modeling errors.The use of zones as spatial units induces a loss of intrazonal data. The omission of intrazonal trips in traffic assignment models is an example of such omission. This research introduces an uncertainty framework to study the statistical impact of ignoring intrazonal trips in traffic assignment models. Findings from this research are used to design new assignment strategies that are more robust towards the omission bias and more generally towards the spatial aggregation bias.

Actuellement, la gestion des services de transport public change, passe d un niveau d échelle à un autre, se décentralise nationalement et s élargit localement. Ainsi, les Régions ont vu leurs compétences s élargir en termes d organisation des transports, créant ainsi de nouveaux problèmes de gestion. C est face à ces interrogations nouvelles que notre travail trouve sa place, en proposant une modélisation adaptée à la fois aux modifications permanentes de la mobilité quotidienne et aux nouvelles échelles d application de la gestion des transports. Nous nous sommes plus spécifiquement penché sur l étape de la génération de trafic, (ou modélisation du processus de choix à l origine du déplacement effectué par l individu), négligée jusqu ici dans son approche géographique. Traitée jusqu alors sous l angle de l économie des transports, la modélisation de la génération de trafic occultait un aspect géographique important de sa conception : le zonage de l aire d étude, dont dépend la quantification des déplacements. Nous nous proposons ici de réaliser dans sa totalité la modélisation de l étape de génération de trafic sur la Région de Franche-Comté. Il s agit tout d abord de comprendre et délimiter notre périmètre d étude ; puis d élaborer un zonage pertinent en fonction de notre problématique de gestion ; pour finalement quantifier les déplacements sur les zones créées.