Le cycle hydrologique est une composante clef du climat de la Terre et sa compréhension repose à la fois sur les observations et sur les simulations de ses différents aspects, tels le transport, les changements de phase ou encore ses interactions avec le rayonnement. Les satellites géostationnaires METEOSAT ont, à leur bord, des radiomètres qui observent, dans l'infrarouge, la vapeur d'eau d'une large couche de la troposphère des régions tropicales et subtropicales de la région Afrique / Océan Atlantique. Disponibles depuis les années 80, ces observations dites "Vapeur d'Eau" donnent ainsi la possibilité d'étudier la distribution de la vapeur d'eau de la troposphère libre tropicale et sa variabilité depuis des échelles de temps journalières jusqu'à des échelles décennales. Dans cette thèse, une archive d'humidité de la troposphère libre (Free Tropospheric Humidity -FTH-), de haute résolution spatiale (0,625°x0,625°) et temporelle (3h), est élaborée à partir des observations IR de la succession des satellites METEOSAT (MET-2 à MET-5), dont l'étalonnage est ajusté sur celui du canal 12 du sondeur HIRS (NOAA-12) pris comme référence. En ciel clair, nous montrons que les mesures "VE" des régions tropicales et subtropicales s'interprètent en terme d'humidité relative moyenne d'une couche variable de l'atmosphère, définie de façon précise par le jacobien d'humidité relative, décrivant la sensibilité de la mesure à des perturbations locales relatives du profil d'humidité relative. Les nuages de basse altitude affectant la mesure "VE" de façon négligeable, ceux-ci sont échantillonnés, en plus du ciel clair, à partir des informations sur la nébulosité issues de l'analyse multi-spectrale ISCCP. Cette sélection des nuages bas amène une meilleure représentation des régions subtropicales et du proche environnement convectif. Des analyses de la distribution de la vapeur d'eau troposphérique sont menées et révèlent l'importance de la variabilité relative de la FTH des zones sèches subtropicales, notamment pour la région de l'Est de la Méditerranée. A l'échelle intrasaisonnière, l'utilisation d'un modèle de transport lagrangien permet de montrer que l'humidité relative à 500hPa de cette région de subsidence est caractérisée par un mélange de masses d'air tropicales et extra-tropicales, provenant de zones plus ou moins froides de la troposphère. La base de données est également utilisée dans le but d'évaluer les simulations de modèles de climat, dans le cadre d'un exercice international d'intercomparaison, montrant la difficulté des modèles à reproduire la variabilité interannuelle de la FTH des régions sèches subtropicales.

Le contexte de ce travail est la mécanique spatiale. Plus précisément, on se propose de réaliser des transferts 'a faible poussée dans le système Terre- Lune modélise par le problème des trois corps restreint circulaire. Le but est de calculer la commande optimale de l'engin spatial pour deux critères d'optimisation: temps de transfert minimal et consommation de carburant minimale. Les contributions de cette thèse sont de deux ordres. Géométrique, tout d'abord, puisqu'on étudie la contrôlabilité du système ainsi que la géométrie des transferts (structure de la commande) à l'aide d'outils de contrôle géométrique. Numérique, ensuite, différentes méthodes homotopiques sont développées. En effet, une continuation deux-trois corps est considérée pour calculer des trajectoires temps minimales et puis une continuation sur la poussée maximale de l'engin pour atteindre des poussées faibles. Le problème de consommation minimale -- minimisation de la norme L1 du contrôle -- est connecté par une continuation différentielle au problème de minimisation de la norme L2 du contrôle. Les solutions trouvées sont comparées à celles calculées 'a l'aide d'une p pénalisation par barrière logarithmique. Ces méthodes sont ensuite appliquées pour la mission SMART-1 de l'Agence Européenne Spatiale.

Valoriser l'expérience des agriculteurs, pour développer une agriculture " écologiquement intensive ", constitue un changement de paradigme dans le régime de production de connaissances en agronomie, qui invite à s'interroger sur les dynamiques d'apprentissage des agriculteurs. En se fondant sur des entretiens auprès de vingt céréaliers, qui ont réduit l'usage des pesticides et engrais azotés au cours de leur carrière professionnelle, cette thèse apporte des résultats sur la diversité des trajectoires de changement dans le territoire, les façons d'apprendre au cours de ces trajectoires, et sur les dynamiques de connaissances. Notre démarche méthodologique, étayée par des emprunts à la didactique professionnelle, nous permet d'analyser les trajectoires selon des enchaînements de phases de cohérence agronomique, d'identifier des pratiques-clefs de transition, de caractériser des styles d'apprentissage selon les modes de mobilisation d'autrui, de l'expérience et de référentiels d'évaluation. Le contenu des apprentissages est abordé grâce à une analyse des jugements pragmatiques qui s'avèrent partiellement différents selon les trajectoires suivies. Sur le plan agronomique, nos résultats ouvrent des perspectives pour traiter de la dynamique des changements techniques au sein de l'exploitation, élaborer des démarches de diagnostic territorial et des dispositifs de conception/évaluation. L'identification de styles d'apprentissage constitue une perspective intéressante pour traiter des apprentissages en situation de travail. Enfin, sur le plan opérationnel, ce travail offre des outils pour structurer un travail d'accompagnement des agriculteurs vers des systèmes de culture innovants.

Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre général de la description de l'effet tunnel dans la limite semiclassique $\hbar \rightarrow 0$. Nous présentons une nouvelle méthode de calcul direct de la largeur des doublets tunnel. L'expression obtenue est basée sur l'utilisation de traces d'opérateurs quantiques, dont l'opérateur d'évolution $\hat{U}(T)$ prolongé analytiquement à l'aide d'un temps complexe $T$. L'étape suivante consiste en un développement semiclassique de ces traces. Nous nous plaçons dans le cadre des systèmes intégrables unidimensionnels afin d'insister sur l'importance d'un temps complexe et on montre que le choix d'un chemin du temps $[t]$ adapté, lors du calcul semiclassique des traces, fournit un critère de sélection efficace des trajectoires complexes dominantes. Nous verrons que cette approche retrouve la technique des instantons dans la limite d'un temps purement imaginaire et qu'elle permet d'inclure les descriptions, inaccessibles par une rotation de $\textsc{Wick}$ complète, de l'effet tunnel dynamique et résonant. Nous montrons également comment adapter cette méthode au taux de transmission tunnel d'un état localisé dans un minimum local vers un continuum d'états. Enfin, nous proposerons, en guise de perspectives, d'étudier l'effet tunnel résonant à partir de modèles intégrables présentant des îlots stables entourés de chaînes de tores pour lesquels nous tenterons d'adapter la théorie de l'effet tunnel assisté par les résonances.

Avec les progrès techniques des moyens de transport, les déplacements se démocratisent et rendent les distances plus accessibles. Cette augmentation du trafic à tous les niveaux, mondial, régional et local, entraîne un encombrement croissant des routes terrestres, aériennes et maritimes et implique une surveillance particulière des zones à risque. Depuis quelques années, particulièrement dans le contexte maritime, cette surveillance est améliorée par l'utilisation des outils de géolocalisation comme le GPS (Global Positionning System) et les systèmes de transmission tel que la VHF (Very Hight Frequency) qui permettent de disposer de flux de données (positions, vitesses, caps) en temps réel. Les trajectoires des navires liées à ces données sont généralement représentées dans un environnement absolu (représentation cartographique) ou de manière relative (représentation radar). Ces représentations favorisent l'observation du positionnement des navires en temps réel, mais sans faciliter une véritable appréhension de l'évolution de toutes les informations connues dans les dimensions spatiales et temporelles, ce qui ne permet pas une complète compréhension des futurs états d'un système donné et une anticipation des situations critiques. L'objectif de cette thèse est de développer un nouveau modèle conceptuel de représentation des trajectoires géographiques pour l'aide à l'analyse de comportements d'objets mobiles. Le cadre expérimental de notre recherche est celui des trajectoires maritimes, à partir duquel nous proposons de construire un modèle formel de représentation et de manipulation de trajectoires. Nous postulons que la compréhension et la perception d'un processus de déplacement peut passer par une vision égocentrique de l'espace et du temps, où les primitives de modélisation sont les composantes géométriques couramment utilisées au sein des Systèmes d'Information Géographiques. Nous montrerons que la vitesse relative et la distance apparaissent comme des paramètres pertinents de compréhension des processus de déplacement. La position relative est basée sur une notion de distance entre objets mobiles, avec une distinction qualitative qui prend en compte la nature des relations topologiques entre ces objets. La vitesse relativisée est elle basée sur une notion de vitesse relative, et où les objets plus rapides ou moins rapides que l'objet de référence sont différenciés. L'association de ces mesures définit des états spatio-temporels caractérisés dans le langage naturel et composés afin de définir des relations transitives entre les objets. Le modèle proposé permet d'identifier les changements spatio-temporels lors de transitions continues entre les états et de leur associer des processus caractérisés par des expressions non ambiguës dans le langage naturel. La visualisation de ces processus complète les visualisations existantes des positions des objets mobiles et donne un cadre nouveau de perception et d'analyse des trajectoires en milieu maritime. Un prototype pour l'application aux déplacements maritimes de navires permet de visualiser les processus décrits et valider le modèle défini avec des données maritimes réelles, et plusieurs cas d'école expérimentés auprès d'un panel d'utilisateurs.

Cette thèse porte sur la conception de trajectoires interplanétaires, à poussée faible. Les systèmes de propulsion électriques, à poussée faible ou continue, ont permis d'accroître significativement les possibilités de trajectoires, au détriment de mission plus longues. La poussée faible limite également la manoeuvrabilité du système. Afin de parer à ces inconvénients, on utilise généralement des manoeuvres d'assistances gravitationnelles, pour ainsi réduire la consommation et la durée de transfert de la sonde. Le rôle de l'analyste mission est donc de déterminer le meilleur scénario (la séquence de planètes à visiter). De nos jours, ce problème est résolu de manière expérimentale et heuristique. Cependant, bien que la trajectoire produite soit optimale à scénario donné, il n'y a aucune garantie que le scénario en lui-même soit optimal. De plus, cette approche est relativement fastidieuse. Notre objectif a donc été de mettre en place des outils et méthodes permettant de trouver des scénario optimaux pour un objectif fixé. Durant cette thèse, nous avons suivit 2 approches. La première approche consiste à considérer le problème comme étant un problème d'optimisation globale, à variables discrètes. Un ensemble de scénario est étudié à priori. Pour simplifier et faciliter la recherche de séquences, on a modélisé le problème de transfert à poussée faible, en utilisant un principe d'inversion dynamique. Ce modèle utilise des arcs balistiques pour minimiser la consommation, et introduire des degrés de liberté supplémentaires pour satisfaire des contraintes terminales. On a mis au point un algorithme de complexité polynomiale pour résoudre le problème. Afin de réduire le coût calculatoire, nous avons mis en place des contraintes de " pruning " permettant de réduire l'espace de recherche. La deuxième approche consiste à formuler le problème comme un problème de commande optimale, où la dynamique inclut les principaux corps perturbateurs. Le scénario est alors déterminé à postériori. On résoud numériquement le problème au N corps. On montre que les méthodes indirectes (Pontryaguin) et directes (Collocation, Transcription) ne nous permettent pas de résoudre ce problème. On a donc mis au point un solveur de deuxième ordre respectant à la fois les conditions d'optimalité et de précision connues des méthodes indirectes, et des propriétés de robustesse généralement attribué aux méthodes directes.

Améliorer la sécurité routière passe par une meilleure compréhension des causes d'accidents. Il est nécessaire de développer des observatoires discrets pour étudier la manière de conduire de tous les automobilistes. Une partie de cette analyse implique l'utilisation de capteurs mesurant les trajectoires des véhicules sur une portion de route. Deux capteurs innovants ont été crées pour pallier au manque de capteurs suffisamment précis : le premier est un capteur à fibres optiques présentant une succession de réseaux de Bragg et le second, protégé par un brevet, est fondé sur une technologie résistive. Ils ont été soumis à une expérimentation sur une route départementale. Le capteur optique s'avère performant mais coûteux. Le deuxième n'est pas assez robuste mais présente des perspectives intéressantes.

Présentation des structures régionales, description des unités lithologiques et analyse de la fracturation à grande échelle du panneau de couverture nord-provencal. Les résultats de l'analyse microtectonique montrent que le domaine affecté par une distension E-W syn-sédimentaire oligo-aquitanienne succédant à la compression pyrénéo-provencal N-S (Eocène), a été repris en compression E-W (phase 1) au Langhien puis par des compressions N-S et NNE-SSW (phase 2 Serravalien, phase 3 Tortonien superieur-Pliocène inférieur) responsable des structures actuelles. Dans une dernière partie, essai pour replacer la zone alpine externe du S-E de la France dans le contexte géodynamique de la chaine des Alpes occidentales

L'objectif général de notre thèse est d'étudier les conséquences de l'anémie chez la femme enceinte sur le nouveau-né à l'accouchement et sur le nourrisson jusqu'à 18 mois de vie au sud du Bénin. Dans un premier temps, nous avons montré que l'anémie maternelle n'avait aucun impact ni sur le faible poids de naissance ni sur la prématurité. Par contre les mères anémiées donnaient deux fois plus souvent naissance à des nouveau-nés anémiés. Nos analyses par un modèle mixte nous ont permis de montrer que l'anémie maternelle n'avait aucun impact sur l'évolution du taux d'hémoglobine. Une analyse par classes latentes a mis en évidence deux trajectoires pour l'évolution du taux d'hémoglobine des nourrissons et a permis de mettre en évidence un impact négatif de l'anémie du nouveau-né ainsi que de l'infection placentaire palustre sur cette évolution du taux d'hémoglobine. Enfin, cette analyse a montré le rôle prédictif de l'anémie maternelle sur l'appartenance à la trajectoire la plus basse. Dans un second temps nous nous sommes intéressés à l'impact de l'anémie maternelle sur le développement psychomoteur du nourrisson à 12 mois de vie. Pour l'évaluation du développement psychomoteur nous avons utilisé le Mullen Scales of Early Learning (MSEL). Il nous a paru important d'évaluer l'utilisation de cet outil introduit puis adapté pour la 1ère fois au Bénin. Nous avons montré que le MSEL était associé à quelques facteurs de risque connus de mauvais développement de l'enfant à savoir son état nutritionnel, sa relation avec l'environnement familial, le sexe féminin, le statut socio économique de la famille, le quotient intellectuel ainsi que la scolarisation de la mère

Nos travaux concernent la coordination de flottille de véhicules sous-marins autonomes de type torpille. La coopération de tels véhicules nous laisse envisager un gain de temps, d'énergie, de données ou encore d'espace exploré. À cette fin, nous proposons une nouvelle stratégie de contrôle pour coordonner une flottille de robots sous-marins. Nos recherches sont basées sur une commande décentralisée reposant sur le principe Leader-Follower. Nous utilisons un générateur de trajectoires fournissant à chaque instant un chemin faisable pour les véhicules les maintenant en formation, et une commande à retour d'état pour garder les engins sur leur trajectoire. Notre algorithme prend en compte les contraintes dynamiques et de vitesse de chaque robot. L'objectif de cette méthode est que chaque torpille trouve une trajectoire à temps minimal afin de minimiser le temps de déplacement. Des résultats de simulation et d'expérimentations en mer illustrent nos différentes études théoriques.