Le désir de comprendre l'origine de la Terre, son évolution et sa composition, le futur de notre planète et les événements géologiques comme les séismes et les désastres qu'ils provoquent, ainsi que la curiosité de l'esprit humain font que les chercheurs étudient l'évolution tectonique et la structure actuelle de la Terre. Entre les paramètres clé pour une meilleure compréhension se trouvent la profondeur de la limite croûte-manteau (Moho) et celle de la limite entre la lithosphère et l'asthénosphère (LAB). Le but de cette thèse était de modéliser la limite lithosphère-asthénosphère (LAB) et l'épaisseur crustale sous l'Alborz central, le block sud-caspien et les régions environnantes. Dans cette étude, nous utilisions une méthode d'imagerie de la lithosphère, basée sur l'interprétation de données gravimétriques et de la topographie en équilibre isostatique local. Nous appliquons des algorithmes 1D et 2D de modélisation avant de présenter un nouvel algorithme d'inversion 3D. Nous présentons d'abord une inversion conjointe 1D de données de géoïde et de topographie. Le second pas est la modélisation 2D le long de trois profils par l'interprétation conjointe de géoïde, gravité (air libre et Bouguer), de topographie et de flux de chaleur à la surface. Finalement, nous performons une inversion 3D conjointe de données de géoïde, gravité (air libre) et de topographie. L'application des trois différentes méthodes à la région d'étude nous donne comme résultats principaux une croûte épaisse sous la chaine d'Alborz et sous l'Apsheron-Balkan Sill à la limite septentrionale du bassin sud-caspien. Des fortes variations de l'épaisseur de la lithosphère ont été obtenues, où la lithosphère la plus mince est localisée sous l'Iran central et NW, surtout dans des régions de volcanisme Cénozoïque. Les régions d'épaisseur maximale de la lithosphère se trouvent sous l'Apsheron-Balkan Sill, indiquant en combinaison avec un épaississement parallèle de la croûte une subduction de la lithosphère sud-caspienne vers le nord sous la lithosphère eurasienne. / The wish to understand the Earth's origin, evolution and composition, curiosity of the human to comprehend our planet's future evolution plus the geological needs compel researchers to investigate tectonic evolution and their present day structure and behavior. Some key parameters to better understand these subjects are depth of the Moho (the boundary between crust and mantle) and of the lithosphere-asthenosphere boundary (LAB). The targeted area of this research includes the Alborz Mountains in northern Iran and the South Caspian Basin. The Alborz Mountains separate the South Caspian Basin from Central Iran. For our research, the definition of the LAB is an isotherm and we try to calculate the temperature distribution in the lithosphere. We also consider local isostasy to be valid for our modeling. Gravity, geoid, topography and surface heat flow data are used in this research to model the Moho and LAB discontinuities. Potential field data are sensitive to the lateral density variations which happen across these two boundaries but at different depth. In this research 1D, 2D and 3D modeling has been conducted in our targeted area. In 1D modeling, our data are topography and geoid undulations. The method is a 1D inversion based on a two-layered model comprising crust and lithospheric mantle. Using gravity, geoid, topography and surface heat flow data, we have modeled 2D distributions of the density and temperature in the lithosphere along three profiles crossing Iran in SW-NE direction from the Arabian foreland in the SW to the South Caspian Basin and the Turan Platform to the NE. Finally, a 3D algorithm has been developed and tested to obtain the density structure of the lithosphere from joint inversion of free air gravity, geoid and topography data based on a Bayesian approach with Gaussian probability density function. The algorithm delivers the crustal and lithospheric thicknesses and the average crustal density. The results show crustal root under the Alborz Mountains and a thin crust under the southernmost South Caspian Basin thickening northward until the Apsheron-Balkan Sill. Regarding LAB, the results show thick lithosphere under the South Caspian Basin compared to thin lithosphere of Central Iran.

Nous avons utilisé les données gravimétriques de Mars Global Surveyor pour étudier la ligne de rivage martienne Deuteronilus. Les variations du potentiel de pesanteur le long de ce contact et l'estimation des limites géographiques de celui-ci permettent de mettre en évidence la déformation de la planète au Noachien supérieur et de déterminer les caractéristiques de l'océan martien primordial. L'hypsométrie de la topographie de Mars traduit des phénomènes qui, sur Terre, sont associés à des processus d'isostasie thermique et qui, ici, correspondent à la région qui a abrité cet océan.<br />La seconde partie de ce travail traite de la dynamique interne des planètes telluriques et de son lien avec les observables géophysiques. En l'absence de données sismologiques, la mesure du champ de gravité d'une planète et de son relief fournit une contrainte de premier ordre sur la nature de la structure interne. Nous proposons donc le calcul systématique du géoïde et de la topographie dynamique associés à des modèles numériques 3D sphériques de la dynamique interne (convection thermique pour un fluide à viscosité variable). Une méthode spectrale de calcul est proposée dans un cadre adimensionné. L'analyse spectrale<br />de modèles synthétiques de structure interne permet d'évaluer le rôle de certains paramètres clés de la dynamique interne (variations de viscosité, chauffage interne).

Iran couvre une grande superficie en longitude entre les méridiens 44°E et 64°E et en latitude entre les parallèles 25°N et 40°N. la cartographie de champ de pesanteur sur l'Iran est de première importance pour des considérations d'ordre géodésique, géophysique et géodynamique. Dans cette thèse, les mesures de pesanteur sont utilisées pour déterminer le géoïde gravimétrique sur l'Iran. Ce géoïde est couplé à la mesure de hauteur GPS et d'altitude (nivellement) pour réaliser une surface verticale opérationnelle sur le territoire Iranien. La contribution aux principaux travaux géodésiques et gravimétriques réalisés ces dernières années porte sur l'établissement: 1) du réseau national de gravimétrique absolu de l'Iran (NAGNI09), 2) de la ligne nationale d'étalonnage de gravimétrique de l'Iran (NGCLI10), 3) du réseau multi- observations géodésiques et gravimétriques de l'Iran (MPGGNI10). Le réseau gravimétrique absolu, comporte 24 stations où la mesure de la pesanteur a été réalisée à l'aide de gravimètres FG5, avec une précision meilleure que 5 Gal. La répétition des observations sur deux sites entre 2000 et 2007 met en évidence des variations inter-annuelles de la pesanteur en relation avec l'évolution du contenu en eau du sous-sol et (ou) la déformation tectonique. Le réseau a servi de point d'appui pour la réalisation du réseau géodésique et gravimétrique MPGGNI10 de maille 55 km sur lequel a été mesuré la pesanteur à l'aide des gravimètres relatifs CG5 et CG-3/M, la hauteur de GPS et l'altitude avec une précision respectivement de 0.010 mGal, 0.03 m et . La technique de retrait- restauration couplée à la méthode de condensation de Helmert a permis de calculer un nouveau modèle de géoïde gravimétrique, IRGeoid10, avec une précision absolue et relatif respectivement de l'ordre de 0.26 m et 2.8 ppm. Ce géoïde est ajusté aux points GPS nivelés pour définir un nouveau référentiel des altitudes sur l'Iran. / Iran covers a large area limited in longitude by the meridians 44°E and 64°E and in latitude by the parallels 25°N and 40°N. Mapping a new gravity field over Iran is the first important data for geodetic, geophysical and geodynamical considerations. In this thesis, the gravity measurements are used to determine the gravimetric geoid over Iran. This geoid is coupled with the GPS height and altitude (levelling) to realize an operational vertical surface at the territory of Iran. The contribution of the principal geodetic and gravimetric works realized in recent years are the establishment of: 1) the national absolute gravity network of Iran (NAGNI09), 2) the national gravity calibration line of Iran (NGCLI10) and 3) the multi-observations geodetic and gravimetric network of Iran (MPGGNI10). The absolute gravity network consists in 24 stations where the gravity measurement has been realized with the help of gravimeters FG5, with a precision better than 5 Gal. The repetition of the observations at two stations between 2000 and 2007 makes obvious the inter-annual variations of gravity in relation of the amount of underground water changes and (or) tectonic deformation. The absolute gravity network has served the base stations for the realization of the MPGGNI10 geodetic and gravimetric network with a mesh of 55 km, at which the gravity is measured with the help of relative gravimeters CG-5 and CG-3/M, the GPS height and the altitude with a precision of 0.010 mGal, 0.03 m, and respectively. The remove-restore technique coupled with the Helmert's condensation method is chousen to compute a new gravimetric geoid model, IRGeoid10, with a absolute and relative precision of the order of 0.26 m and 2.8 ppm respectively. The gravimetric geoid is adjusted at the GPS/levelling points to define new vertical reference surface over Iran

O conhecimento e o monitoramento do vasto potencial hídrico da bacia Amazônica têm sido uma preocupação de diversos campos da ciência e das administrações pública e privada que necessitam dessas informações. A Agência Nacional de Águas, por exemplo, é responsável pela manutenção e gerenciamento da rede hidrometeorológica do país, com mais de 1500 estações de observação. Para uma melhor análise e aplicação desse importante conjunto de informações nos estudos da bacia hidrográfica, faz-se necessário o estabelecimento de pontos que definam um referencial único para todos os dados, em especial para o cálculo da marca zero das réguas limnimétricas das estações de observação. A definição de um sistema de referência vertical envolve a escolha de um datum vertical e de um tipo de altitude relacionada com o campo de gravidade. Usualmente, o datum vertical relaciona-se ao nível médio dos mares, estimado a partir de uma ou mais estações maregráficas. Tendo em vista as dificuldades logísticas na Amazônia, a cobertura atual da rede altimétrica do IBGE não é suficiente para alcançar a maior parte dos pontos de medição. O presente trabalho concentra-se na avaliação do emprego dos sistemas espaciais de posicionamento (GPS) e de observação por radar-altímetro (TOPEX-POSEIDON) na definição de um referencial homogêneo para a bacia Amazônica, como alternativa ao nivelamento geométrico. Nessa pesquisa, foram implantados pontos de controle em toda a extensão do curso principal da bacia, nos rios Amazonas e Solimões, e as altitudes geométricas obtidas com o GPS foram reduzidas com diferentes modelos geoidais. São apresentados os resultados da comparação da linha d\'água dos rios, definida a partir das informações das séries temporais medidas nas réguas limnimétricas, com o referencial proposto, assim como sugestões para trabalhos futuros. / La connaissance et la surveillance de l\'immense potentiel hydrologique du bassin de l\'Amazone concernent plusieurs domaines de la science et des administrations publiques et privées. L\'agence nationale brésilienne de l\'eau (ANA) par exemple, est responsable de la planification et de la gestion d\'un réseau hydraulique et météorologique au niveau national, avec plus de 1500 stations d\'observation. Pour une meilleure analyse et application de cet ensemble important d\'informations sur les études du bassin hydrographique, il est nécessaire d\'établir un réseau de points définissant un référentiel unique pour toutes les données. C\'est particulièrement le cas pour le calcul de la référence du zéro hydrométrique des règles de mesures aux stations d\'observation du niveau d\'eau des rivières. La définition d\'un système vertical de référence implique le choix d\'informations verticales et d\'un type d\'altitude liés au champ de pesanteur. Habituellement, les informations verticales se rapportent au niveau moyen de la mer, estimé à partir d\'une ou plusieurs mesures de marégraphes. Au vu des difficultés logistiques en Amazonie, couverture actuelle du réseau altimétrique de l\'IBGE n\'est pas suffisante pour atteindre la plupart des postes de mesure. Le travail actuel se concentre donc sur l\'évaluation fournie par un système de positionnement global par satellite (GPS) et par l\'altimétrie radar (TOPEX POSEIDON) pour la définition d\'un référentiel vertical homogène pour le bassin de l\'Amazone, comme alternative à la mise en place du nivellement géométrique. Pour cette étude, Nous avons établi des points de contrôle le long du fleuve principal de bassin (Amazone et Solimoes) et nous avons réduit les altitudes géométriques obtenues avec le GPS en utilisant différents modèles de géoïde. Nous présentons les résultats de la comparaison des niveaux de l\'eau de la rivière, définis à partir des séries temporelles mesurées sur les échelles des rivières, avec le référentiel proposé. Nous présentons également des suggestions futures, concernant les orientations possibles de ces travaux.

Grâce à une nouvelle méthode de filtrage que nous avons mise au point, nous montrons que l'anomalie de profondeur liée au Superbombement du Pacifique sud est composée de deux branches : la branche sud requiert une composante dynamique alors que la branche nord peut être expliquée par une compensation isostatique. Nous caractérisons également les bombements relatifs aux alignements de type point-chaud de Polynésie française et montrons ainsi que l'origine de la Société est due à l'action d'un panache profond, alors que pour les autres archipels, l'emplacement du volcanisme est essentiellement contrôlé par la structure de la lithosphère. Nous effectuons également une cartographie de l'épaisseur élastique sur l'alignement volcanique des Cook-Australes qui permet de reconstituer l'histoire du chargement de la plaque lithosphérique par plusieurs phases distinctes de volcanisme.

L'Iran couvre une grande superficie en longitude entre les méridiens 44°E et 64°E et en latitude entre les parallèles 25°N et 40°N. la cartographie de champ de pesanteur sur l'Iran est de premiére importance pour des considérations d'ordre géodésique, géophysique et geodynamique. Dans cette thèse, les mesures de pesanteur sont utilisées pour déterminer le géoïde gravimétrique sur l'Iran. Ce géoïde est couplé à la mesure de hauteur GPS et d'altitude (nivellement) pour réaliser une surface verticale opérationnelle sur le territoire Iranien. La contribution aux principaux travaux géodésiques et gravimétriques réalisés ces dernières années porte sur l'établissement: 1) du réseau national de gravimétrique absolu de l'Iran (NAGNI09), 2) de la ligne nationale d'étalonnage de gravimétrique de l'Iran (NGCLI10), 3) du réseau multi- observations géodésiques et gravimétriques de l'Iran (MPGGNI10). Le réseau gravimétrique absolu, comporte 24 stations où la mesure de la pesanteur a été réalisée à l'aide de gravimètres FG5, avec une précision meilleure que 5μ Gal. La répétition des observations sur deux sites entre 2000 et 2007 met en évidence des variations inter-annuelles de la pesanteur en relation avec l'évolution du contenu en eau du sous-sol et (ou) la déformation tectonique. Le réseau a servi de point d'appui pour la réalisation du réseau géodésique et gravimétrique MPGGNI10 de maille 55 km sur lequel a été mesuré la pesanteur à l'aide des gravimètres relatifs CG5 et CG-3/M, la hauteur de GPS et l'altitude avec une précision respectivement de 0.010 mGal, 0.03 m et 3mm km . La technique de retrait- restoration couplée à la méthode de condensation de Helmert a permis de calculer un nouveau modèle de géoïde gravimétrique, IRGeoid10, avec une précision absolue et relatif respectivement de l'ordre de 0.26m et 2.8 ppm. Ce géoïde est ajusté aux points GPS nivelés pour définir un nouveau référentiel des altitudes sur l'Iran.

La détermination des modèles du géoïde avec une précision centimètrique est parmi les objectifs principaux de différents groupes de recherche. Une des méthodes les plus utilisées afin de calculer un modèle de géoïde est le Retrait-Restauration en utilisant le terrain résiduel. Cette méthode combine les informations à des courtes, moyennes et grandes longueurs d’onde via trois étapes principales en appliquant la formule de Stokes. À chaque étape nous citons les sources d’erreurs et leur influence sur la précision du calcul du géoïde. Nous intéressons surtout à la correction du terrain dans la première étape (le retrait) et l’estimation de la précision de l’intégrale de Stokes dans la deuxième étape (l’intégration). La correction du terrain consiste à enlever les hautes fréquences du signal gravimétrique via un processus de calcul donné par le contexte de la méthode de Retrait-Restauration. Nous faisons des tests sur les différents paramètres pour choisir ses valeurs correspondant à une précision d’un centimètre notamment le choix des petit et grand rayons et l’influence de la résolution du MNT. Nous étudions aussi la phase d’intégrale de Stokes en limitant à la fonction standard de Stokes, sans modifications. Les paramètres de cette étape sont étudiés en générant des données synthétiques à partir du EGM2008 (Earth Gravity Model). Nous estimons la précision de l’intégration de Stokes dans différentes zones / The determination of a geoid model with a centemetric precision is one of the main interests of several research groups. One of the most used methods in use to calculate a geoid model is the Remove-Compute-Restor procedure using the residual terrain model. This threestep method combine the information at different wavelength frequency using the integration of Stokes. At each step, we mention the error sources and its influence over the precision of calculated geoid. We are mainly interested in the terrain correction at the first step (the remove) and in the estimation of the precision of the Stokes’ integration at the second step (the compute). The terrain correction removes the high frequencies of the gravimetric signal by using a calculation procedure in the frame of the Remove-Restore procedure. We perform our tests on the different parameters to choose its values corresponding to a precision of 1 cm especially the small and large radii and the influence of the DTM resolution. We study also the step of Stokes’ integration using the standard Srokes’ function. The parameters of this phase are studied by generating synthetic data from EGM2008. We estimate the precision of Stokes’s integral at different landscapes.

Ce travail traite de deux problèmes de grande importances en géodésie physique. Le premier porte sur la détermination du géoïde sur une zone terrestre donnée. Si la terre était une sphère homogène, la gravitation en un point, serait entièrement déterminée à partir de sa distance au centre de la terre, ou de manière équivalente, en fonction de son altitude. Comme la terre n'est ni sphérique ni homogène, il faut calculer en tout point la gravitation. A partir d'un ellipsoïde de référence, on cherche la correction à apporter à une première approximation du champ de gravitation afin d'obtenir un géoïde, c'est-à-dire une surface sur laquelle la gravitation est constante. En fait, la méthode utilisée est la méthode de collocation par moindres carrés qui sert à résoudre des grands problèmes aux moindres carrés généralisés. Le seconde partie de cette thèse concerne un problème inverse géodésique qui consiste à trouver une répartition de masses ponctuelles (caractérisées par leurs intensités et positions), de sorte que le potentiel généré par eux, se rapproche au maximum d'un potentiel donné. Sur la terre entière une fonction potentielle est généralement exprimée en termes d'harmoniques sphériques qui sont des fonctions de base à support global la sphère. L'identification du potentiel cherché se fait en résolvant un problème aux moindres carrés. Lorsque seulement une zone limitée de la Terre est étudiée, l'estimation des paramètres des points masses à l'aide des harmoniques sphériques est sujette à l'erreur, car ces fonctions de base ne sont plus orthogonales sur un domaine partiel de la sphère. Le problème de la détermination des points masses sur une zone limitée est traitée par la construction d'une base de Slepian qui est orthogonale sur le domaine limité spécifié de la sphère. Nous proposons un algorithme itératif pour la résolution numérique du problème local de détermination des masses ponctuelles et nous donnons quelques résultats sur la robustesse de ce processus de reconstruction. Nous étudions également la stabilité de ce problème relativement au bruit ajouté. Nous présentons quelques résultats numériques ainsi que leurs interprétations. / This work focuses on the study of two well-known problems in physical geodesy. The first problem concerns the determination of the geoid on a given area on the earth. If the Earth were a homogeneous sphere, the gravity at a point would be entirely determined from its distance to the center of the earth or in terms of its altitude. As the earth is neither spherical nor homogeneous, we must calculate gravity at any point. From a reference ellipsoid, we search to find the correction to a mathematical approximation of the gravitational field in order to obtain a geoid, i.e. A surface on which gravitational potential is constant. The method used is the method of least squares collocation which is the best for solving large generalized least squares problems. In the second problem, We are interested in a geodetic inverse problem that consists in finding a distribution of point masses (characterized by their intensities and positions), such that the potential generated by them best approximates a given potential field. On the whole Earth a potential function is usually expressed in terms of spherical harmonics which are basis functions with global support. The identification of the two potentials is done by solving a least-squares problem. When only a limited area of the Earth is studied, the estimation of the point-mass parameters by means of spherical harmonics is prone to error, since they are no longer orthogonal over a partial domain of the sphere. The point-mass determination problem on a limited region is treated by the construction of a Slepian basis that is orthogonal over the specified limited domain of the sphere. We propose an iterative algorithm for the numerical solution of the local point mass determination problem and give some results on the robustness of this reconstruction process. We also study the stability of this problem against added noise. Some numerical tests are presented and commented.

Ce travail traite de deux problèmes de grande importances en géodésie physique. Le premier porte sur la détermination du géoïde sur une zone terrestre donnée. Si la terre était une sphère homogène, la gravitation en un point, serait entièrement déterminée à partir de sa distance au centre de la terre, ou de manière équivalente, en fonction de son altitude. Comme la terre n'est ni sphérique ni homogène, il faut calculer en tout point la gravitation. A partir d'un ellipsoïde de référence, on cherche la correction à apporter à une première approximation du champ de gravitation afin d'obtenir un géoïde, c'est-à-dire une surface sur laquelle la gravitation est constante. En fait, la méthode utilisée est la méthode de collocation par moindres carrés qui sert à résoudre des grands problèmes aux moindres carrés généralisés. Le seconde partie de cette thèse concerne un problème inverse géodésique qui consiste à trouver une répartition de masses ponctuelles (caractérisées par leurs intensités et positions), de sorte que le potentiel généré par eux, se rapproche au maximum d'un potentiel donné. Sur la terre entière une fonction potentielle est généralement exprimée en termes d'harmoniques sphériques qui sont des fonctions de base à support global la sphère. L'identification du potentiel cherché se fait en résolvant un problème aux moindres carrés. Lorsque seulement une zone limitée de la Terre est étudiée, l'estimation des paramètres des points masses à l'aide des harmoniques sphériques est sujette à l'erreur, car ces fonctions de base ne sont plus orthogonales sur un domaine partiel de la sphère. Le problème de la détermination des points masses sur une zone limitée est traitée par la construction d'une base de Slepian qui est orthogonale sur le domaine limité spécifié de la sphère. Nous proposons un algorithme itératif pour la résolution numérique du problème local de détermination des masses ponctuelles et nous donnons quelques résultats sur la robustesse de ce processus de reconstruction. Nous étudions également la stabilité de ce problème relativement au bruit ajouté. Nous présentons quelques résultats numériques ainsi que leurs interprétations.

L’un des défis majeurs relevé par la gravimétrie moderne consiste en la détermination de modèles mathématiques et de cartes numériques du champ de gravité de la Terre dont la fiabilité est identique quelle que soit l’échelle spatiale considérée en domaines terrestre, littoral, marin et sous-marin. Aujourd’hui, les harmoniques de haut degré correspondant aux courtes longueurs d’onde du champ de gravité sont encore affectés de grandes incertitudes de par la diversité et les différences de précision et de résolution des techniques gravimétriques permettant de les atteindre. Le principal obstacle à l’amélioration de la résolution et la précision des modèles vient de ce que les systèmes de gravimétrie et gradiométrie mobiles, seuls instruments qui permettent des acquisitions à précision et à résolution spatiale homogènes, demeurent encore encombrants et gros consommateurs d’énergie, ce qui interdit en particulier leur installation sur des drones terrestres, aériens, navals de surface et sous-marins. L’intérêt de ce type de porteur est de pouvoir opérer des acquisitions très proches des sources ce qui accroît considérablement la restitution des variations locales de la gravité. Le développement d’un nouveau type de capteur gravimétrique à faible encombrement et moindre consommation énergétique apparaît donc indispensable pour répondre à la problématique posée par la mesure des courtes longueurs d’onde du champ de gravité.Dans le cadre de ses activités de recherche en gravimétrie, le Laboratoire de Géomatique et Foncier (Cnam/GeF EA 4630), en collaboration avec le Laboratoire de Recherche en Géodésie (LAREG) de l’Institut National de l’information Géographique et forestière (IGN), le Laboratoire Domaines Océaniques (LDO, UMR CNRS 6538, UBO), l’Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la Mer (IFREMER) et le Service Hydrographique et Océanographique de la Marine (SHOM), développe un instrument novateur qui permet la mesure dynamique du champ de gravité terrestre en fond de mer.Le système baptisé GraviMob (système de Gravimétrie Mobile) ne nécessite pas de plateforme stabilisée et se fixe rigidement dans l’habitacle du véhicule porteur, en l’occurrence, un submersible autonome. Le cœur du système est constitué de triades d’accéléromètres, permettant une mesure vectorielle de l’accélération de pesanteur. Un traitement des mesures par filtrage de Kalman, intégrant les données de position et d’orientation du véhicule porteur, réalise la restitution du champ de pesanteur dans un référentiel adapté à son interprétation et son exploitation. Ce prototype instrumental a été expérimenté en Mer Méditerranée au cours de l’année 2016, à l’aplomb de profils gravimétriques de surface acquis antérieurement par le SHOM. La comparaison du signal gravimétrique obtenu en fond de mer avec les données du SHOM indique une répétabilité de la tendance générale du signal gravimétrique à 5 mGal près.Ce manuscrit aborde successivement, l’établissement de l’équation d’observation du système GraviMob, l’étalonnage et l’orientation des accéléromètres du capteur, la stratégie d’estimation du champ de pesanteur par un filtre de Kalman intégrant un modèle d’évolution des composantes du champ de pesanteur et un modèle d’observation tenant compte du bruit de mesure, le traitement et l’analyse des mesures acquises lors de son expérimentation en Mer Méditerranée, puis la comparaison du signal gravimétrique obtenu avec les données de référence. / One of the major challenges of modern gravimetry consists in determining mathematical models and digital maps of the Earth’s gravity field, the reliability of which is identical whatever the spatial scale considered in terrestrial, coastal, marine and submarine domains. Today, the harmonics of high degree corresponding to the short wavelengths of the gravity field are still affected by great uncertainties due to the diversity and the differences in precision and resolution of the gravimetric techniques making it possible to reach them. The main obstacle to improve the resolution and accuracy of models is that gravimetry and gradiometry mobile devices, the only instruments that allow homogeneous precision and spatial resolution acquisitions, are still bulky and energy-intensive, which prohibits their installation on terrestrial, aerial, surface and submarine drones. The interest of this type of carrier is to make acquisitions very close to the sources which considerably increases the restitution of the local variations of the gravity. The development of a new type of gravimetric sensor with small size and lower energy consumption appears therefore essential to answer the problematic posed by the measurement of the short wavelenghts of the gravity field.As part of its research in gravimetry, the Laboratoire Géomatique et Foncier (Cnam/GeF EA 4630), in collaboration with the Laboratory for Research Geodesy (LAREG) of the National Institute for Geographic and Forest Information (IGN), the Oceanic Domains Laboratory (LDO, UMR, CNRS 6538, UBO), the French Research Institute for the Exploitation of the Sea (IFREMER) and the Marine Hydrographic and Oceanographic Service (SHOM), develops an innovative instrument which allows the dynamic measurement of the Earth’s gravity field in the subsea domain.The system, called GraviMob (Gravimetry Mobile System), does not require a stabilized platform and is rigidly attached to the carrier vehicule, in this case an Autonomous Underwater Vehicule (AUV). The heart of the system consists of triads of accelerometers, allowing a vector measurement of the gravity. A Kalman filter, integrating the position and orientation data of the carrier vehicle, performs the estimation of the gravity field in a frame adapted to its interpretation. This instrumental prototype has been tested in the Mediterranean Sea during the year 2016. The comparison of the gravimetric signal obtained near the seabed with the surface gravimetric profiles, previously acquired by the SHOM, indicates a repeatability of the general trend of the gravimetric signal to within 5 mGal.This manuscript deals successively with the establishment of the observation equation of the GraviMob system, the calibration and orientation of the accelerometers, the gravity field estimation strategy by a Kalman filter, integrating an evolution model of the gravity field components and an observation model taking the measurement noise into account, the processing and analysis of the measurements acquired during its experimentation in the Mediterranean Sea, then the comparison of the gravimetric signal obtained with the reference data.