Depuis 2002, les pays membres de l’Union Européenne (UE) collectent, gèrent et fournissent des données nécessaires à la gestion des pêches et des rejets en particulier. Dans ce contexte, les programmes d’observation à la mer collectent des données à bord des navires de pêche sur la composition et la quantité des captures, y compris des rejets. En s’appuyant sur ces données, cette thèse a pour but d’analyser les variabilités spatio-temporelles des débarquements et des rejets de la pêche afin de contribuer à leur gestion. Pour cela, une méthode de cartographie basée sur des grilles à mailles variables a été développée. Cette méthode a été conçue pour produire des cartes pluriannuelles, annuelles et trimestrielles des débarquements et des rejets par espèce ou groupe selon le métier de pêche.Une plateforme basée sur des technologies Big Data a ensuite été utilisée avec pour objectifs d’affiner et d’automatiser la méthode de cartographie. Grâce à un système de stockage en ligne et un système d’analyse à haute performance, un grand nombre de cartes a ainsi pu être produit automatiquement par métier en regroupant ou non les années, les trimestres et les espèces. Finalement, l’utilité des cartes produites pour la gestion des rejets a été démontrée, en particulier dans le cadre de l’Obligation de Débarquement (Règlement (UE) n° 1380/2013). En s’appuyant sur des données de coûts et de revenus de flottilles, ces cartes permettent d’envisager des stratégies d’évitement de zones et/ou périodes de pêche propices aux captures non-désirées minimisant l’impact sur les performances économi / Since 2002, the European Union (EU) Members States collect, manage and supply data forthe management of fisheries and specifically of discards. In this context, at-sea observer programmes collect data on-board fishing vessels on the composition and quantity of catch, including discards. Based on these data, this study aims to analyse the spatio-temporal distribution of landings and discards so as to contribute to their management. In doing so, amapping method based on nested grids has been developed. This method has been designed to produce pluriannual, annual and quarterly maps of landings and discards per species or group of species according to the fishing metier.A platform based on Big Data technologies has then been used with the objectives of refining and automating the mapping method. Using an online storage system and a high-performance computing system, a large number of maps were produced automatically per métier, grouping or not years, quarters and species. Finally, the usefulness of the produced maps for managing discards has been demonstrated, particularly regarding the Landing Obligation (Regulation (UE) n° 1380/2013). Based on fleet cost and revenue data, these maps open up possibilities for identifying fishing zones and/or periods to be avoided (i.e., high bycatch) while minimising the impacts on fleet’s economic performances.

A new method for the determination of finely-gridded reservoir simulation pressures has been developed. It is estimated to be as much as hundreds to thousands of times faster than other methods for very large reservoir simulation grids. The method extends the work of Weber et al. Weber demonstrated accuracies for the pressure solution normally requiring millions of cells using traditional finite-difference equations with only hundreds of cells. This was accomplished through the use of finite-difference equations that incorporate the physics of the flow. Although these coarse-grid solutions achieve accuracies normally requiring orders of magnitude more resolution, their coarse resolution does not resolve local pressure variations resulting from fine-grid permeability variations. Many oil reservoir simulation models require fine grids to adequately represent the reservoir properties. Weber's coarse grids are of little value. This study takes advantage of the accurate coarse-grid solutions of Weber, by nesting them in the requisite fine grids to achieve much faster solutions of the large systems. Application of the nested-grid method involved calculating an accurate solution on a coarse grid, nesting the coarse-grid solution as fixed points into a finer grid and solving. Best results were obtained when an optimal number of coarse-grid pressure points were nested into the fine grid and when an optimal number of nested-grid systems were used.

Les écoulements en eau peu profonde se rencontrent dans de nombreuses situations d’intérêts : écoulements de rivières et dans les lacs, mais aussi dans les mers et océans (courants de marée, tsunami, etc.). Ils sont modélisés par un système d’équations aux dérivées partielles, où les inconnues sont la vitesse de l’écoulement et la hauteur d’eau. On peut supposer que la composante verticale de la vitesse est petite devant les composantes horizontales et que ces dernières sont indépendantes de la profondeur. Le modèle est alors donné par les équations de shallow water (SWEs). Cette thèse se concentre sur la conception d’une nouvelle technique d’interaction de plusieurs grilles imbriquées pour modèle en eau peu profonde en utilisant des méthodes numériques. La première partie de cette thèse comprend, La dérivation complète de ces équations à partir des équations de Navier- Stokes est expliquée. Etudier le développement et l’évaluation des méthodes numériques en utilisant des méthodes de différences finies et plusieurs exemples numériques sont appliqués utilisant la condition initiale du niveau gaussien pour 2DSWEs. Dans la deuxième partie de la thèse, nous sommes intéressés à proposer une nouvelle technique d’interaction de plusieurs grilles imbriquées pour résoudre les modèles océaniques en utilisant quatre choix des opérateurs de restriction avec des résultats de haute précision. Notre travail s’est concentré sur la résolution numérique de SWE par grilles imbriquées. A chaque niveau de résolution, nous avons utilisé une méthode classique de différences finies sur une grille C d’Arakawa, avec un schéma de leapfrog complété par un filtre d’Asselin. Afin de pouvoir affiner les calculs dans les régions perturbées et de les alléger dans les zones calmes, nous avons considéré plusieurs niveaux de résolution en utilisant des grilles imbriquées. Ceci permet d’augmenter considérablement le rapport performance de la méthode, à condition de régler efficacement les interactions (spatiales et temporelles) entre les grilles. Dans la troisième partie de cette thèse, plusieurs exemples numéériques sont testés pour 2DSWE avec imbriqués 3:1 et 5:1. Finalement, la quatrième partie de ce travail, certaines applications de grilles imbriquées pour le modèle tsunami sont présentées. / Most flows in the rivers, seas, and ocean are shallow water flow in which the horizontal length andvelocity scales are much larger than the vertical ones. The mathematical formulation of these flows, so called shallow water equations (SWEs). These equations are a system of hyperbolic partial differentialequations and they are effective for many physical phenomena in the oceans, coastal regions, riversand canals. This thesis focuses on the design of a new two-way interaction technique for multiple nested grids 2DSWEs using the numerical methods. The first part of this thesis includes, proposing several ways to develop the derivation of shallow water model. The complete derivation of this system from Navier-Stokes equations is explained. Studying the development and evaluation of numerical methods by suggesting new spatial and temporal discretization techniques in a standard C-grid using an explicit finite difference method in space and leapfrog with Robert-Asselin filter in time which are effective for modeling in oceanic and atmospheric flows. Several numerical examples for this model using Gaussian level initial condition are implemented in order to validate the efficiency of the proposed method. In the second part of our work, we are interested to propose a new two-way interaction technique for multiple nested grids to solve ocean models using four choices of higher restriction operators (update schemes) for the free surface elevation and velocities with high accuracy results. Our work focused on the numerical resolution of SWEs by nested grids. At each level of resolution, we used explicit finite differences methods on Arakawa C-grid. In order to be able to refine the calculations in troubled regions and move them into quiet areas, we have considered several levels of resolution using nested grids. This makes it possible to considerably increase the performance ratio of the method, provided that the interactions (spatial and temporal) between the grids are effectively controlled. In the third part of this thesis, several numerical examples are tested to show and verify twoway interaction technique for multiple nested grids of shallow water models can works efficiently over different periods of time with nesting 3:1 and 5:1 at multiple levels. Some examples for multiple nested grids of the tsunami model with nesting 5:1 using moving boundary conditions are tested in the fourth part of this work.