Depuis le milieu des années 1990, l'INFO-STRATEGIE, c'est-à-dire la stratégie de mise en place de l'Information Géographique, est au cœur des préoccupations des gestionnaires du territoire et des urbanistes. Elle nécessite des données multi-sources, multi-échelles et mises à jour régulièrement à une périodicité adaptée à l'évolution du milieu urbain. Les images d'Observation de la Terre représentent un potentiel important d'acquisition d'IG. Actuellement, le marché connaît une évolution majeure avec la mise en orbite de produits-systèmes Très Haute Résolution (THR) de résolution inférieure à 5 m. Cette évolution technologique débouche sur une abondance de données numériques, sources potentielles d'IG en milieu urbain, modifie les attentes des utilisateurs et transforme leurs applications. Une réflexion en termes de demande (formalisation des besoins) et non plus d'offre est indispensable pour répondre à la multiplication de l'utilisation d'IG à diverses échelles. Par ailleurs, répondre aux besoins des « utilisateurs finaux » (politiques, gestionnaires, techniciens) revient à préciser les ajustements nécessaires à la définition des capacités des nouveaux produits-systèmes. A partir d'une enquête auprès des utilisateurs d'IG, un cahier des charges précisant les besoins en information à grande échelle est établi. Des « niches potentielles d'utilisation » des images métriques sont identifiées. Des tests sont appliqués pour analyser les gains dans l'utilisation de ces nouveaux capteurs. L'un des enjeux de l'augmentation de la résolution spatiale est une nouvelle vision du territoire plus proche de la réalité. Les objets urbains s'individualisent (domaine de l'identification) et sont caractérisés par leurs éléments constitutifs (domaine de l'analyse). Cet apport de détails perturbe les procédures classiques d'extraction automatiques et complexifie l'attribution des objets aux nomenclatures existantes. Le test de plusieurs algorithmes classiques conduit à la formalisation de règles d'identification des objets urbains sur des images THR. Ces règles sont intégrées dans une procédure de classification « orientée-objets ».

Cette thèse est mue par la volonté de son auteur (et de son promoteur) de mettre en évidence combien le concept d'ingéniérie actuarielle est non seulement un concept actuel mais également porteur d'avenir pour l'actuariat. Dans ingéniérie, on entend ingénieur, soit un individu formé à l'application des sciences, dans le but de résoudre des problèmes technologiques concrets et complexes. Ces compétences, traditionnellement plutôt utilisées par l'industrie, sont ici mises au service de l'Actuariat. Nous espérons montrer combien un actuaire ouvert aux techniques récentes de la Statistique peut enrichir sa panoplie d'outils pour répondre aux questions toujours plus variées que pose la pratique. Car là est aussi un des messages de ce travail: montrer que ces développements récents sont loin d'être de pures gymnastiques intellectuelles mais offrent de réelles solutions ou alternatives valables à des problèmes connus. Avec pour bagage les modèles de régression non linéaires, nous nous promenons dans les différents domaines de l'Actuariat, abordant tout d'abord un aspect méthodologique. Ensuite, nous traitons de deux problèmes liés à la branche Non Vie : tarification géographique et échelles bonus-malus. Enfin, nous voyons comment des perspectives nouvelles peuvent également s'inscrire dans la branche Vie, à travers la problématique de la modélisation de la mortalité future. Il ne s'agit en aucun cas d'un inventaire exhaustif des possibilités récentes offertes par la Statistique à l'Actuariat, mais bien d'un tour d'horizon qui entend ouvrir des portes dans des domaines variés. Cette thèse est composée d'articles (rédigés en anglais) publiés dans des revues nationales et internationales.

Cette thèse s'appuie sur une enquête de terrain conduite dans quatre villes moyennes de la région Rhône-Alpes : Annecy, Bourg-en-Bresse, Montbrison et Romans-sur-Isère. Ce travail, relevant d'une analyse comparative, souhaite rendre compte des relations complexes et variées entretenues entre les villes moyennes et l'agriculture. Il envisage la manière dont l'agriculture est intégrée aux projets de territoires et aux projets urbains portés par les villes moyennes. Le lien entre ces villes et l'agriculture repose sur différents éléments : l'approvisionnement en produits locaux, héritage de leur rôle de ville-marché ; la patrimonialisation de l'agriculture, à travers notamment la valorisation des produits du terroir et l'organisation de manifestations " agriculturelles " ; l'agroalimentaire et les services agricoles, expression de la fonction agricole et agroalimentaire de ces villes. L'agriculture est intégrée à l'image des villes moyennes, et se voit instrumentalisée à des fins identitaires et d'attractivité territoriale. Elle est alors publicisée, donnée à voir aux habitants comme aux touristes, permettant ainsi de qualifier ces villes. Il subsiste toutefois des paradoxes évidents dans le positionnement des collectivités territoriales, entre un discours attentif à l'agriculture et à sa valorisation et une absence de protection du foncier agricole face à un étalement urbain marqué. Cette thèse contribue, en considérant l'ensemble de ces facteurs, à enrichir la connaissance de la place et du rôle de l'agriculture à la périphérie des villes, et à mettre en lumière les spécificités des villes moyennes à cet égard.

Le bruit des transports terrestres est un problème clairement reconnu par la législation française. De même, la Commission Européenne propose actuellement d'étendre le champ de la lutte contre le bruit en créant de nouveaux indicateurs. Par ailleurs, l'utilisation de l'informatique en acoustique extérieure permet de modéliser la propagation des nuisances acoustiques et de réaliser des cartographies sonores.<br />La présente recherche vise à formaliser l'usage de cette nouvelle information géographique par l'analyse spatiale, afin de l'intégrer pleinement dans les processus de décision en aménagement du territoire. Elle a pour cadre une collaboration de recherche entre la Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) et le laboratoire SEIGAD de l'UJF.<br />Un travail méthodologique a permis d'évaluer les données nécessaires au calcul de propagation du bruit, les modes d'acquisition de ces données, les échelles spatiale et temporelle de traitement ainsi que la définition de la vulnérabilité du territoire au bruit.<br />Sur la base de cet environnement conceptuel, l'objectif est de produire un outil de gestion et d'évaluation des<br />impacts du bruit dans le territoire. Pour cela une interface entre un outil de modélisation du bruit en espace extérieur nommé Mithra et un système d'information géographique est réalisée.<br />Pour valider cette approche de traitement des impacts du bruit, deux maquettes de test sont proposées. La première concerne l'aménagement d'une ligne de tramway dans un quartier urbain dense. La seconde traite du problème des impacts du bruit dans une zone périurbaine. Pour chacune d'elles, l'information géographique relative aux niveaux d'exposition sonore est confrontée à différentes approches de la vulnérabilité du territoire au bruit.

Les évolutions des rythmes de vie, la multiplication des motifs de déplacements, la ruralité et la périurbanisation constituent les principales raisons qui compliquent la tâche des transports collectifs classiques. L automobile est ainsi devenue le mode de transport privilégié pour assurer les déplacements des personnes. Pourtant, ce mode de transport individuel génère des nuisances qui ne satisfont pas aux principes du développement durable. Pour accompagner le report modal de l automobile vers les transports alternatifs, il existe de nombreux leviers (urbanisme, adaptation du transport collectif, contrainte de l automobile, intermodalité ). Le transport à la demande (TAD) constitue l un des pistes pour le développement d une mobilité durable. Tadvance, groupe de travail pluridisciplinaire, mène des recherches innovantes sur ce sujet. Evolis-Gare, destiné à l acheminement des usagers des TGV à Besançon, constitue la première mise en oeuvre de ce groupe. Dans ce cadre, la recherche pluridisciplinaire a permis l élaboration du logiciel Résad2 destiné à assurer la gestion d Evolis-Gare. Ce logiciel déposé est aujourd hui distribué par une société. Cette thèse présente ensuite une recherche théorique qui propose un fonctionnement en temps-réel du service Evolis-Gare. Afin d assurer la gestion d un tel système nous proposons une démarche en trois temps qui propose en amont au fonctionnement en temps-réel, une simulation de la demande et une élaboration de tournées temporaires. La simulation des processus s appuie sur l association de la géomatique et de l intelligence artificielle au coeur d une plate-forme informatique dynamique.

Face à l'explosion des nouvelles technologies (mobiles, capteurs, etc.), de grandes quantités de données localisées dans l'espace et dans le temps sont désormais disponibles. Les bases de données associées peuvent être qualifiées de bases de données spatio-temporelles car chaque donnée est décrite par une information spatiale (e.g. une ville, un quartier, une rivière, etc.) et temporelle (p. ex. la date d'un événement). Cette masse de données souvent hétérogènes et complexes génère ainsi de nouveaux besoins auxquels les méthodes d'extraction de connaissances doivent pouvoir répondre (e.g. suivre des phénomènes dans le temps et l'espace). De nombreux phénomènes avec des dynamiques complexes sont ainsi associés à des données spatio-temporelles. Par exemple, la dynamique d'une maladie infectieuse peut être décrite par les interactions entre les humains et le vecteur de transmission associé ainsi que par certains mécanismes spatio-temporels qui participent à son évolution. La modification de l'un des composants de ce système peut déclencher des variations dans les interactions entre les composants et finalement, faire évoluer le comportement global du système.Pour faire face à ces nouveaux enjeux, de nouveaux processus et méthodes doivent être développés afin d'exploiter au mieux l'ensemble des données disponibles. Tel est l'objectif de la fouille de données spatio-temporelles qui correspond à l'ensemble de techniques et méthodes qui permettent d'obtenir des connaissances utiles à partir de gros volumes de données spatio-temporelles. Cette thèse s'inscrit dans le cadre général de la fouille de données spatio-temporelles et l'extraction de motifs séquentiels. Plus précisément, deux méthodes génériques d'extraction de motifs sont proposées. La première permet d'extraire des motifs séquentiels incluant des caractéristiques spatiales. Dans la deuxième, nous proposons un nouveau type de motifs appelé "motifs spatio-séquentiels". Ce type de motifs permet d'étudier l'évolution d'un ensemble d'événements décrivant une zone et son entourage proche. Ces deux approches ont été testées sur deux jeux de données associées à des phénomènes spatio-temporels : la pollution des rivières en France et le suivi épidémiologique de la dengue en Nouvelle Calédonie. Par ailleurs, deux mesures de qualité ainsi qu'un prototype de visualisation de motifs sont été également proposés pour accompagner les experts dans la sélection des motifs d'intérêts.

Grâce aux technologies web et mobiles, le partage de données entre utilisateurs a considérablement augmenté au cours des dernières années. Par exemple, les utilisateurs peuvent facilement enregistrer leurs trajectoires durant leurs déplacements quotidiens avec l'utilisation de récepteurs GPS et les mettre en relation avec les trajectoires d'autres utilisateurs. L'analyse des trajectoires des utilisateurs au fil du temps peut révéler des habitudes et préférences. Cette information peut être utilisée pour recommander des contenus à des utilisateurs individuels ou à des groupes d'utilisateurs avec des trajectoires ou préférences similaires. En revanche, l'enregistrement de points GPS génère de grandes quantités de données. Par conséquent, les algorithmes de clustering sont nécessaires pour analyser efficacement ces données. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur l'étude des différentes solutions pour analyser les trajectoires, extraire les préférences et identifier les intérêts similaires entre les utilisateurs. Nous proposons un algorithme de clustering de trajectoires GPS. En outre, nous proposons un algorithme de corrélation basée sur les trajectoires des points proches entre deux ou plusieurs utilisateurs. Les résultats finaux ouvrent des perspectives intéressantes pour explorer les applications des réseaux sociaux basés sur la localisation.

La Nouvelle Géographie Universelle relativise et problématise la position de l'Europe dans le monde en restant dans une tension entre deux pôles, la critique des pratiques européennes dans les autres continents et la confiance dans des valeurs dérivant d'une tradition culturelle et des mouvements d'émancipation sociale. Pour éclairer cette représentation de l'Europe, on suivra trois directions de recherche. Il s'agit d'abord de préciser la généalogie, la théorie et le contexte de l'idée reclusienne d'une Géographie Universelle, en partant des géographes anciens auxquels Élisée Reclus consacre de très nombreuses références, jusqu'à Malte-Brun et à son principal modèle, Ritter. Il s'agit ensuite d'envisager les enjeux d'un projet scientifique qui est lui-même lié au projet politique conscient d'un groupe de géographes engagés politiquement et socialement. Cela suppose la connaissance des réseaux de correspondants, issus surtout du milieu des géographes anarchistes, avec lesquels Élisée Reclus a rédigé la Nouvelle Géographie Universelle. On travaillera notamment sur les liens avec Michail Dragomanov, Léon Metchnikoff, Charles Perron, Pëtr Kropotkin, Attila De Gerando, Elie Reclus, James Guillaume, en consultant leurs correspondances et leurs dossiers de travail et les matériaux d'archive de leurs éditeurs, et en particulier Hachette. On se centrera enfin sur la construction géographique de l'objet Europe pour Reclus. Comment définit-il les notions d'Occident, d'Europe et d'européanisation, dans le contexte de mondialisation avant la lettre qu'il observe à la fin du XIXe siècle ? Ceci suppose de repérer les grandes lignes de l'identité européenne et les facteurs d'individualisation du continent maniés par l'auteur. A l'échelle inférieure, comment Reclus découpe-t-il l'Europe, quel rôle jouent, dans ses choix, sa critique des frontières politiques et sa critique des cartes géographiques, qui en sont la principale représentation? Quels rôles, selon Reclus, les différents peuples et nations européens ont-ils joué dans l'histoire et pourraient-ils jouer dans le futur ? Nous analyserons en particulier, dans cette dernière partie, les premiers 6 volumes de l'ouvrage, consacrés à l'Europe et à la Russie, ainsi que les volumes du 7e au 12e, concernant les aires les plus proches de l'Europe et du bassin de la Méditerranée, comme l'Afrique du Nord et l'Asie Occidentale, et les territoires de l'Orient chinois et indien, indispensables comme terme de comparaison de l'Occident. Nous tiendrons compte de toute la littérature existante sur Reclus, des principaux ouvrages d'encadrement de l'histoire de la géographie et de l'histoire de l'anarchisme de cette époque, de la littérature sur la sociologie de la science pour la deuxième partie et de la littérature constructiviste et postcoloniale pour la troisième.

Les données de localisation sont présentes dans plusieurs aspects de notre vie. Nous assistons à une utilisation croissante de ce type de données par une variété d'applications. En conséquence, les systèmes d'information sont demandés à traiter des grands ensembles de données brutes afin de construire des abstractions de haut niveau. La convergence des services de localisation et des standards de la Web sémantique rendent plus faciles les taches d’interconnexion et d’annotation des trajectoires.Dans cette thèse, nous nous concentrons sur la modélisation de trajectoires dans le contexte de la Web sémantique. Nous proposons une ontologie pour représenter des épisodes génériques. Notre modèle couvre aussi des éléments contextuels qui peuvent être liés à des trajectoires. Nous proposons aussi un framework contenant trois algorithmes d'annotation des trajectoires. Le premier détecte les mouvements, les arrêts et les données manquants; le second est capable de compresser des séries temporelles et de créer des épisodes qui reprennent l'évolution des caractéristiques de la trajectoire; le troisième exploite les données liées pour annoter des trajectoires avec des éléments géographiques qui l’intersecte a partir des données d'OpenStreetMap.Comme résultats, nous avons une nouvelle ontologie qui peut représenter des phénomènes spatiotemporels dans différents niveaux de granularité. En outre, notre méthode de détection de mouvement-arrêt-bruit est capable de traiter des traces échantillonnées irrégulièrement et ne dépend pas des données externes; notre méthode de compression des séries temporelles est capable de trouver des valeurs qui la résume en même temps que des segments trop courts sont évités; et notre algorithme d'annotation spatiale explore des données liées et des relations entre concepts pour trouver des types pertinents d'entités spatiales qui peuvent décrire l'environnement où la trajectoire a eu lieu. / Location data is ubiquitous in many aspects of our lives. We are witnessing an increasing usage of this kind of data by a variety of applications. As a consequence, information systems are required to deal with large datasets containing raw data in order to build high level abstractions. Semantic Web technologies offers powerful representation tools for pervasive applications. The convergence of location-based services and Semantic Web standards allows an easier interlinking and annotation of trajectories.In this thesis, we focus in modeling mobile object trajectories in the context of the Semantic Web. First, we propose an ontology that allows the representation of generic episodes. Our model also handles contextual elements that may be related to trajectories. Second, we propose a framework containing three algorithms for automatic annotation of trajectories. The first one detects moves, stops, and noisy data; the second one is able to compress generic time series and create episodes that resumes the evolution of trajectory characteristics; the third one exploits the linked data cloud to annotate trajectories with geographic elements that intersects it with data from OpenStreetMap.As results of this thesis, we have a new ontology that can represent spatiotemporal phenomena at different levels of granularity. Moreover, our framework offers three novel algorithms for trajectory annotation. The move-stop-noise detection method is able to deal with irregularly sampled traces and do not depend on external data of the underlying geography; our time series compression method is able to find values that summarize a series at the same time that too small segments are avoided; and our spatial annotation algorithm explores linked data and the relationships among concepts to find relevant types of spatial features to describe the environment where the trajectory took place.

Depuis les années 2000, les technologies du Web permettent aux utilisateurs de prendre part à la production de données : les internautes du Web 2.0 sont les nouveaux capteurs de l’information. Du côté de l’Information Géographique affluent de nombreux jeux de données en provenance de plates-formes de cartographie participative telles qu’OpenStreetMap (OSM) qui a largement impulsé le phénomène de la Géographique Participative (VGI). La communauté OSM représente aujourd’hui plus de deux millions de contributeurs qui alimentent une base de données géospatiales ouverte dont l’objet est de capturer une représentation du territoire mondial. Les éléments cartographiques qui découlent de ce déluge de VGI sont caractérisés par des tags. Les tags permettent une catégorisation simple et rapide du contenu des plates-formes de crowdsourcing qui inondent la toile. Cette approche est cependant un obstacle majeur pour le partage et la réutilisation de ces grands volumes d’information. En effet, ces ensembles de tags, ou folksonomies, sont des modèles de données beaucoup moins expressifs que les ontologies. Nous proposons un méta-modèle pour rapprocher la folksonomie et l’ontologie OSM afin de mieux exploiter la sémantique des données qui en sont issues, tout en préservant la flexibilité intrinsèque à l’utilisation de tags. / Post-2000s web technologies have enabled users to engage in the information production process: Web 2.0 surfers are the new data sensors. Regarding Geographic Information (GI), large crowdsourced datasets emerge from the Volunteered Geographic Information (VGI) phenomenon through platforms such as OpenStreetMap (OSM). The latter involves more than two millions contributors who aim at mapping the world into an open geospatial database. This deluge of VGI consists of spatial features associated with tags describing their attributes which is typical of crowdsourced content categorization. However, this approach is also a major impediment to interoperability with other systems that could benefit from this huge amount of bottom-up data. Indeed, folksonomies are much less expressive data models than ontologies. We address the issue of loose OSM metadata by proposing a model for collaborative ontology engineering in order to semantically lift the data while preserving the flexible nature of the activity of tagging.