Cette thèse, structurée en trois essais, porte sur l’économie de l’énergie et l’adaptation aux changement climatiques. Le premier essai (Chapitre 1) étudie la présence de bris structurels dans la demande d’essence au Canada en réponse aux politiques sur l’efficacité énergétique visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES). L’analyse est effectuée sur des données trimestrielles de 1965à 2012 en utilisant une approche bayésienne. Notre méthodologie est basée sur la méthode de Chib (1998) qui permet de multiples bris structurels et inconnus. Les résultats suggèrent l’existence de deux bris structurels définissant trois régimes. Dans le premier régime avant 1982, les élasticités prix et revenu se situent dans la plage de valeurs habituellement rapportée dans la littérature (-0,5 et 0,8 respectivement). Dans le troisième régime après 1986, le degré de réactivité du prix est quasiment nul alors que l’effet revenu est beaucoup plus faible (0,2). Le second régime fournit des résultats incohérents avec la théorie économique et correspond très probablement à une phase de transition perturbée par plusieurs chocs tels que la crise pétrolière, une récession et une réglementation de l’économie de carburant. Dans le deuxième essai (Chapitre 2), nous examinons la réaction ou l’ajustement du prix de l’essence aux prix du pétrole brut. Certaines études indiquent que le processus d’ajustement est asymétrique c’est-à-dire que le prix de l’essence réagit beaucoup plus rapidement à la hausse des prix du pétrole brut qu’à sa baisse, ce qui est communément appelé en anglais “rockets and feathers” process. Cependant, d’autres études concluent à un processus d’ajustement symétrique. Dans cet essai, nous estimons un modèle dans lequel des périodes d’ajustement symétrique et asymétrique alternent. Nous estimons plus précisément un modèle à changement de régime markovien à deux états en utilisant des données hebdomadaires sur le prix de l’essence et du pétrole brut couvrant la période de 21 janvier 1991 au 29 octobre 2018. Nos résultats confirment l’idée selon laquelle la transmission des chocs du brut alternent entre processus d’ajustements symétrique et asymétrique. Nos résultats indiquent qu’en moyenne la durée du régime asymétrique est nettement plus longue que celle du régime symétrique soit 139 semaines contre 71. En outre, l’occurrence d’un régime asymétrique est bien plus importante après l’an 2000. Par ailleurs, nous observons que les variances des prix de l’essence et du brut sont beaucoup plus importantes en période d’ajustement asymétrique, ce qui laisse supposer que ce régime est marqué par l’instabilité des marchés. Nos résultats sont également robustes à l’analyse en sous-échantillons. Les populations font face à des catastrophes naturelles (inondations, incendies et tornades par exemple) de plus en plus imprévisibles et dévastatrices. Dans le troisième essai (Chapitre 3),nous considérons un décideur responsable du lancement d’alertes d’inondation à l’intention de la population. La population est incertaine quant à la crédibilité des alertes et met à jour sa croyance à la suite de fausses alertes ou d’événements manqués. Nous montrons qu’une faible crédibilité amène le décideur à émettre des alertes pour de faible probabilités d’inondations. En pratique, ces probabilités sont fournies par des systèmes de prévisions hydrologiques. Dans un contexte réel, nous utilisons donc notre modèle pour comparer le bien-être social sous différentes prévisions hydrologiques. Nous observons que lorsque les prévisions incluent des scénarios extrêmes non réalistes, l’économie peut rester bloquée dans un état caractérisé par de nombreuses fausses alertes et une faible crédibilité. / This dissertation consists of three essays in energy economics and climate change adaptation. The first essay (Chapter I) focuses on the presence of structural breaks in the Canadian gasoline demand as a response to a fuel economy policy with a view to reducing greenhousegas (GHG) emissions. Using a Bayesian approach, the analysis is carried out on quarterly data from 1965 to 2012. Our methodology is based on Chib (1998) approach that allows for multiple and unknown breakpoints. The results suggest the existence of two breakpoints defining three regimes. In the first regime up to 1982, the price and income elasticities are in the range of values usually reported in the literature (-0.5 and 0.8 respectively). In the third regime after 1986, price reactiveness is close to zero while the income effect is much lower(0.2). The second regime provides results that are incoherent with economic theory and mostlikely corresponds to a transition phase disturbed by several shocks such as the oil crisis, are cession and fuel economy regulations. In the second essay (Chapter 2), we look at gasoline price response to crude oil prices by investigating the relationship between gasoline prices and crude oil prices. Some studies indicate that the adjustment process is asymmetric with the price of gasoline responding much more quickly to crude oil price hikes than crude oil price drops what is referred as the “rockets and feathers” process. However, other studies find a symmetric adjustment process. In this essay, we estimate a model that allows switches between periods of symmetrical and asymmetrical adjustment processes. Specifically, we estimate a two-state Markov regime-switching model using weekly gasoline and crude oil prices in the United States from January 21, 1991 to October 29, 2018. My results support the idea that gasoline prices response to crude oil prices shocks sometimes with a symmetric pattern and sometimes with an asymmetric adjustment process. We find that the expected duration in the asymmetric regime is significantly longer than for the symmetric regime 139 weeks versus 71 weeks. In addition, the occurrence of asymmetric regime is greater up to 2000. Further, we find that the variances of gasoline and crude oil prices are much larger in periods of asymmetric regime suggesting that this regime is marked by market instability. My results are robust to subsamples analysis. Populations are faced with more unpredictable and devastating natural disasters (e.g. floods, fires, tornadoes). In the third essay (Chapter 3), we consider a decision maker who is responsible for is suing flood warnings for the population. The population is uncertain about the credibility of the warnings and adjusts its beliefs following false alerts or missed events. We show that low credibility leads the decision maker to issue warnings for lower probabilities of flooding. In practice, those probabilities are provided by hydrological forecasts. We thereforeuse our model to compare welfare under alternative real-world hydrological forecasts. We find that when forecasts include non-realistic extreme scenarios, the economy may remain stuck in a state characterized by many false alerts and poor credibility.

Cette thèse vise à améliorer notre compréhension du modèle hédonique et de son application sur les données des biens immobiliers afin d'étudier l'impact d'un événement / externalité / environnementale liée à la présence d'inondation sur la valeur des propriétés résidentielles. Étant donné que les données immobilières sont réparties dans l'espace et dans le temps, des "corrections" temporelles et spatiales sont nécessaires dans le processus de modélisation économétrique. La recherche prend appui sur l’équation de prix hédonique. L’analyse empirique recours également à l’estimateur de type différence de différences spatio-temporelles (STDID) afin d’étudier l’effet d’une inondation survenue en 1998 sur le prix des résidences dans la ville de Laval au Canada entre 1995-2007. Les résultats suggèrent que l’utilisation des informations sur les zones inondables dans le but d’évaluer l’impact des inondations sur les valeurs résidentielles n’est pas une approche nécessairement appropriée. Les conclusions suggèrent que la grande hétérogénéité des résultats notés dans la littérature n’est probablement pas étrangère à la façon de définir les résidences touchées par les inondations. Cela signifie que les recherches empiriques sur les effets des inondations sur la valeur immobilière mesurent en réalité la valeur liée à la perception du risque d'inondation et non l’effet réel de l'inondation. Les résultats suggèrent que les applications futures dans la littérature devront porter une attention particulière à la manière de définir les zones inondables et d’identifier les résidences réellement touchées. / This thesis aims to improve our understanding of the hedonic pricing model and its application on real estate property data to investigate and estimate the impact of an environmental event/externality/disamenity of flood on residential property value. Since real estate data is spatially distributed over time, temporal and spatial ‘fixes’ are required in our econometric modelling. The paper builds on the classic hedonic pricing model. A spatiotemporal difference-in-differences (STDID) approach is adopted to investigate the effect of a flood event occurring in 1998 on housing price in Laval city in Canada between 1995-2007. Results suggest that relying on flood zones to investigate the effect of flood on housing price is not an accurate method. This conclusion suggests that most of the heterogeneity in the results found in the literature mainly comes from a bad identification of the houses really flooded. Thus, the usual empirical investigation of flood effects on real estate value measures the impact of flood risk (or risk perception) and not the real effect of flood. Implications of research for future work include the importance of use of a better delimitation of actual houses flooded for the empirical investigation of flood effect on housing price.

Selon les projections climatiques du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, les événements météorologiques extrêmes (ÉME) seront plus fréquents dans les prochaines années. Ces événements peuvent entraîner des problèmes au niveau de la santé mentale et du bien-être psychosocial chez les personnes exposées. Dans le territoire à l'étude, soit les régions sociosanitaires de Chaudière-Appalaches et du Bas-Saint-Laurent, on prévoit une augmentation de la fréquence et de l'intensité des ÉME, dont les inondations et les vagues de chaleur. En réponse à ces prévisions, les intervenants du système de santé doivent se préparer afin d'intervenir efficacement auprès des communautés lorsque survient un ÉME afin de limiter les impacts sur la santé mentale. Pour cela, ils doivent être en mesure d'identifier les communautés où la population est la plus vulnérable aux effets des ÉME. L'objectif général de la recherche est donc de développer un indice géographique de la vulnérabilité psychosociale de la population face aux inondations et aux vagues de chaleur. Les objectifs spécifiques sont : (1) d'établir un portrait des populations vulnérables du point de vue des impacts des ÉME sur la santé mentale des populations exposées (2) d'élaborer un indice synthétique de la vulnérabilité psychosociale de la population qui permettra d'identifier géographiquement la distribution de cette vulnérabilité (3) de déployer une application web qui favorisera la diffusion et le partage de l'indice. Pour atteindre ces objectifs, une analyse en composantes principales a été réalisée, ce qui a permis de produire des indices synthétiques de vulnérabilité. Ces derniers ont ensuite été cartographiés, puis intégrés dans une application web. Les résultats montrent une plus grande vulnérabilité psychosociale dans les grands centres urbains, et ce autant pour les inondations que pour les vagues de chaleur. La vulnérabilité diminue ensuite en périphérie de ces centres et augmente dans les zones plus rurales. / According to climate projections from the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), EWEs (extreme weather events) are set to become more frequent in the coming years. These events can lead to mental health problems and affect the psychosocial well-being of those exposed. In our study area, the Chaudière-Appalaches and Bas-Saint-Laurent sociosanitary regions, the frequency and intensity of EWEs, including floods and heat waves, are expected to increase. In light of these predictions, health and public safety professionals must be prepared to intervene effectively in communities when an EWE occurs, to limit the impact on mental health and psychosocial well-being. To do this, they need to be able to identify the communities where the population is most vulnerable to the effects of EWEs. The general aim of the research is therefore to develop a geographical index of the population's psychosocial vulnerability to floods and heat waves. The specific objectives are: (1) to establish a portrait of vulnerable populations and social inequalities in terms of the impacts of EWEs on the mental health and psychosocial well-being of exposed populations (2) to develop an index of the psychosocial vulnerability of the population that will make it possible to geographically identify the distribution of this vulnerability (3) to deploy a web application that will promote the dissemination and sharing of the index. To achieve these objectives, a principal component analysis was used to reduce the number of variables used in the psychosocial vulnerability index. The vulnerability indices and each variable used were then mapped and integrated into a web application using Experience Builder. The results show greater psychosocial vulnerability in major urban centres, for both floods and heat waves. Vulnerability then decreases on the outskirts of these centres and increases in more rural areas.

Les bassins versants du pourtour méditerranéen français sont touchés par des pluies parfois intenses et à fort cumuls, qui peuvent engendrer des crues à cinétique rapide. Les derniers exemples majeurs en date sont ceux de l’Aude en 1999, du Gard en 2002 et du Var en 2010, dont les conséquences furent dramatiques. Ces travaux de thèse visent à évaluer une approche de modélisation complémentaire aux outils dont disposent déjà les Services de Prévision des Crues pour la prévision des crues à cinétique rapide : le couplage de modèles hydrologique et hydraulique, qui est a priori adapté pour la modélisation à l’échelle des grands bassins méditerranéens, de superficies supérieures à 1 000 km² (Ardèche, Cèze, Gardon, Vidourle…). Des éléments de réponses aux 4 questions suivantes sont recherchés : 1) le couplage est-il adapté pour la modélisation des débits atteints lors d’évènements passés, d’importance intermédiaire ? 2) le couplage est-il performant pour la modélisation des débits, cotes atteintes, et extension d’inondation, observés lors d’un épisode majeur? 3) comment envisager d’améliorer la modélisation des apports latéraux non-jaugés au modèle hydraulique, tout en adoptant une démarche adaptée à la prévision ? 4) le couplage est-il performant en prévision ? Le couplage employé combine le modèle hydrologique SCS-LR de la plateforme ATHYS (Bouvier et al., 2004), et le code de modélisation hydraulique 1D MASCARET (EDF-CETMEF, 2011). Il est appliqué au bassin versant du Gardon (2 040 km²), dans le sud de la France. / The French catchments around the Mediterranean Sea are affected by intense rains, which can cause fast and flash floods. The last major events are the one of the Aude river in 1999, of the Gard area in 2002, and of the Var area in 2010, whose consequences were tragic. This PhD intends to assess a modeling strategy complementary to the tools that are already used by the regional flood warning services: the coupling of hydrologic and hydraulic models, which is a priori well-adapted for the modelling of catchments of large-scale areas (larger than 1 000 km²) around the Mediterranean Sea (such as the ones of the Ardèche river, the Cèze river, the Vidourle river, the Gardon river…). The works aim at bringing elements of responses to the following questions: 1) is the coupling adapted to the modelling of floods hydrographs of past events of moderate importance? 2) in case of an extreme event (like in September 2002), is the coupling effective for the modelling of discharges, of water levels, and of flood extension? 3) how can we improve the modelling of ungauged lateral inflows to the hydraulic model, while applying a method adapted to forecasting? 4) Is the coupling efficient at forecasting? The coupling used combines the SCS-LR hydrologic model of the ATHYS platform (Bouvier et al., 2004), and the MASCARET 1D hydraulic model (EDF-CETMEF, 2011). It is applied to the Gardon river basin (2 040 km²), in the South of France.

Depuis le développement des mesures satellites de nombreuses missions spatiales sont dédiées au suivi de l'atmosphère et de la surface terrestre. Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre de la mission Megha-Tropiques dédiée au cycle de l'eau et de l'énergie en zone tropicale. L'objectif est d'évaluer le potentiel des estimations de précipitation par satellite pour des applications hydrologiques en zone tropicale. Les Tropiques réunissent les plus grands fleuves du globe, mais ne bénéficient pas de réseaux d'observation in-situ denses et continus permettant une gestion intégrée efficace de la ressource et des systèmes d'alertes. Les estimations des précipitations issues des systèmes d'observation satellite offrent une alternative pour ces bassins peu ou pas instrumentés et souvent exposés aux extrêmes climatiques. C'est le cas du fleuve Niger, qui a subi une grande variabilité climatique depuis les années 1950, mais aussi d'importants changements environnementaux et hydrologiques. Depuis les années 2000, le Niger moyen connaît une recrudescence des inondations pendant la période de crue Rouge (engendrée par ses affluents sahéliens pendant la mousson). A Niamey, des niveaux record de hauteur d'eau et de période d'inondation ont été enregistrés en 2003, 2010, 2012 et 2013, engendrant de nombreuses pertes humaines et matérielles. Ces travaux analysent l'influence du forçage pluviométrique sur les inondations liées à la crue Rouge à Niamey. Une gamme de produits pluviométriques (in situ et satellite) et la modélisation hydrologique (ISBA-TRIP) sont combinés pour étudier : (i) l'apport des produits satellite pour diagnostiquer la crue Rouge récente, (ii) l'impact des caractéristiques des produits et de leurs incertitudes sur les simulations et enfin (iii) l'évaluation du rôle des précipitations, face aux changements de conditions de surface, dans l'évolution de la crue Rouge à Niamey depuis les années 1950. L'étude a mis en évidence l'impact des caractéristiques des estimations des précipitations (cumul, intensité et distribution spatio-temporelle) sur la modélisation hydrologique et le potentiel des produits satellites pour le suivi des inondations. Les caractéristiques des précipitations se propageant dans la modélisation, la détection des inondations est plus efficace avec une approche relative à chaque produit plutôt qu'avec un seuil absolu. Ainsi des produits présentant des biais peuvent être envisagés pour la simulation hydrologique et la détection des inondations. Le nouveau produit TAPEER de la mission MT présente un fort potentiel hydrologique, en 2012 et pour la zone d'étude. D'autre part, l'étude de la propagation de l'erreur associée à ces précipitations a mis en évidence, la nécessité de déterminer la structure du champ d'erreur pour l'utilisation d'une telle information en hydrologie. Enfin la modélisation a été utilisée comme levier pour décomposer les sensibilités de la crue Rouge aux variations des précipitations et des conditions de surface. Pour simuler les changements hydrologiques entre les périodes 1953-1982 et 1983-2012, les changements d'occupation du sol et d'aire de drainage doivent être pris en compte. Puis les variations des précipitations peuvent expliquer les changements majeurs décennaux et annuels entre les années 1983 et 2012. / Since the development of satellite based remote sensing in the 1970s, many missions have been dedicated to monitoring the terrestrial atmosphere and surfaces. Some of these satellites are dedicated to the Tropics with specific orbits. Megha-Tropiques (MT) is devoted to the water and energy cycle in the tropical atmosphere and provides an enhanced sampling for rainfall estimation in the tropical region. This PhD work was initiated within MT hydro-meteorological activities, with the objective of assessing the hydrological potential of satellite rainfall products in the Tropics. The world most important rivers lay in tropical areas where the in situ observation networks are deficient. Alternative information is therefore needed for water resource management and alert systems. The present work focuses on the Niger River a basin which has undergone drastic climatic variations leading to disasters such as droughts and floods. Since 1950, the Niger has been through 3 main climatic periods: a wet period (1950-1960), a long and intense drought period (1970-1980) and since 1990 a partial recovery of the rainfall. These climatic variations and the anthropic pressure, have modified the hydrological behaviour of the basin. Since 2000, the middle Niger River has been hit by an increase of floods hazards during the so-called Red flood period. In Niamey city, the highest river levels and the longest flooded period were recorded in 2003, 2010, 2012 and 2013, leading to heavy casualties and property damage. This study combines hydrological modelling and a variety of rainfall estimation products (satellite and in-situ) to meet several objectives: (i) the simulation of the Niamey Red flood and the detection of floods (during the recent period 2000-2013) (ii) the study of the propagation of satellite rainfall errors in hydrological modelling (iii) the evaluation of the role of rainfall variability, and surface conditions, in the changes of the Red flood in Niamey since the 50s. The global model ISBA-TRIP, is run with a resolution of 0.5° and 3h, and several rainfall products were used as forcing. Products derived from gauges (KRIG, CPC), pure satellite products (TAPEER, 3B42RT, CMORPH, PERSIANN) and mixed satellite products adjusted by rain gauges (3B42v7, RFE2, PERSIANN-CDR). This work confirms the hydrological potential of satellite rainfall products and proposes an original approach to overcome their biases. It highlights the need for documenting the errors associated with the rainfall products and the error structure. Finally, the hydrological modelling results since the 1950s have given a new understanding of the relative role of rainfall and surface conditions in the drastic increase of flood risk in Niamey.

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Il n'existe à présent que peu de modèles aux volumes finis non structurés (UFVM: Unstructured Finite-Volumes Methods) développés pour simuler les écoulements à surface libre. La difficulté principale rencontrée durant ce développement est liée à la géométrie complexe du domaine de calcul et aux variations de fonds très irréguliers avec la présence des zones sèches ou/et mouillées. Ce mémoire de thèse présente le développement d'un modèle numérique 2D, baptisé ECOMOD-UFVM, qui est basé sur la résolution des équations de Saint-Venant par une technique de projection couplée à une UFVM. La UFVM permettra une modélisation plus proche de la géométrie souvent complexe des zones côtières et estuariennes. Dans un premier temps, un seul schéma ULSS (Upwind Least Squares Scheme) du 2ème ordre a été introduit dans le code pour traiter les termes de convection, responsables des oscillations et diffusions numériques indésirables. Une dizaine de cas-tests proposés dans les études d'écoulements à surface libre existantes ont été réalisés : écoulements à surface libre; problèmes de rupture de barrages. Les résultats des cas-tests sont satisfaisants et nous permettent d'envisager avec confiance le passage à deux applications grandeur nature: la rupture du barrage de Malpasset (France) et l'inondation par les crues éclairs dans la ville de Dongchuan (Chine). Les résultats du présent travail confirment la fiabilité, la précision, la stabilité, et la robustesse du code développé dans la résolution des équations de Saint-Venant décrivant les écoulements de tout genre : lent, rapide et torrentiel sur tout type du fond : sec/mouillé, plat ou en grande pente, régulier ou très irrégulier.

Je possède un Doctorat en Sciences de l'Information Géographique. J'ai utilisé ces sciences dans le domaine du génie civil durant ma thèse, en particulier pour l'amélioration du dispositif de gestion des digues de protection contre les inondations. En effet, la particularité de ces ouvrages est leur grande longueur qui complique leur gestion. C'est pourquoi nous avons fait le choix de privilégier une recherche dans le domaine des Systèmes d'Information Géographique (SIG). En parallèle, l'analyse systémique, la Sûreté de Fonctionnement et les méthodes d'aide à la décision multicritères ont été employées pour modéliser les mécanismes de rupture des digues et pour évaluer l'état et la performance des digues. Enfin, ces méthodes ont été couplées à un SIG pour obtenir un système d'aide à la décision à référence spatiale permettant aux gestionnaires de digues de prioriser les opérations de maintenance grâce à la visualisation du niveau de performance de leur parc de digues. Aujourd'hui, mes recherches ont pour finalité la formalisation des connaissances utiles pour l'aide à la décision et pour l'aide à la conception de villes résilientes aux inondations. En particulier et en préliminaire, l'évaluation de la résilience urbaine vis-à-vis du risque inondation constitue l'apport principal de mes recherches pour permettre de s'appuyer sur un socle scientifique solide en vue de la fabrication de la ville résiliente, à moyen terme. Les méthodes employées et les outils développés, ou en cours de développement, ont pour objectifs d'une part d'informer sur le niveau de résilience de la ville par rapport à des scénarios d'inondation, d'autre part d'aider sur les décisions à prendre pour augmenter le niveau de résilience des territoires urbains. Cette recherche est donc transdisciplinaire et au service de la ville. La discipline scientifique principale utilisée dans le cadre de nos recherches est le Génie Urbain, discipline par essence transversale faisant appel à d'autres disciplines, parmi lesquelles la systémique, la Sûreté de Fonctionnement, la théorie des graphes, la recherche opérationnelle, la géographie urbaine et la géographie des risques, l'aide à la décision et les Sciences de l'Information Géographique. Cette recherche s'appuie essentiellement sur trois concepts :  le concept de gestion patrimoniale des ouvrages de génie civil appliqué aux digues de protection contre les inondations. Notre apport scientifique consiste en la production d'un modèle fonctionnel déterministe de l'évaluation de la performance des digues vis-à-vis de leurs mécanismes de rupture. Les méthodes employées proviennent de la Sûreté de Fonctionnement et de l'aide à la décision multicritère.  le concept de résilience urbaine en réponse à une gestion des risques jusqu'alors centrée sur la gestion des aléas. Le développement d'une méthodologie d'évaluation de la résilience des réseaux techniques urbains est l'objectif. Pour cela, nous analysons la capacité de résistance des réseaux, leur capacité d'absorption et leur capacité de récupération. Nous nous appuyons sur le modèle fonctionnel développé pour les digues, ensuite nous proposons la conception d'un indicateur de redondance des réseaux sur la base de la théorie des graphes et de travaux de géographie des réseaux.  le concept de système d'information à référence spatiale d'aide à la décision à destination des gestionnaires d'ouvrages de génie civil, des gestionnaires des réseaux techniques urbains, des collectivités territoriales et des services de l'Etat. Nous utilisons les Sciences de l'Information Géographique pour enrichir les fonctionnalités classiques des systèmes d'information existant avec les connaissances produites en termes de performance et de résilience. Il s'agit d'améliorer les capacités d'analyse des systèmes d'information par l'incorporation de nos modèles, avec, in fine, un objectif d'aide à la décision pour la ville résiliente aux inondations. La recherche entreprise est partenariale et s'opère dans plusieurs projets de recherche comme FloodProBE, FloodResilienCity, Resilis et Paris Résiliente. Les partenaires liés à cette recherche collaborative et applicative sont nombreux, internationaux et de nature différente. Parmi les partenaires académiques, cette recherche est menée avec le Cemagref, le laboratoire PRODIG (co-directions de thèses), le LEESU (Département Génie Urbain), l'Université de Sheffield (UK), aussi, mais dans des objectifs plus opérationnels, avec Deltares (NL) et Sintef (N). Sur le plan industriel, les Groupe Egis et Sogreah sont impliqués côté français, tout comme HR Wallingford (UK) et Dura Vermeer (NL). Enfin, puisque notre recherche est appliquée, plusieurs collectivités territoriales participent à cette recherche et bénéficient des résultats : la Ville de Paris et les Grands Lacs de Seine en Ile de France, le Conseil Général du Loiret, l'AgglO et la Ville d'Orléans sur le Bassin de la Loire, et, à l'international, les Villes de Bradford (UK), Dublin (Irl), Mainz (D), Bruxelles et Leuven (B), Rotterdam et Dordrecht (NL), Trondheim (N), Prague (CZ), puis, La Nouvelle-Orléans (USA). La recherche que je mène depuis le début de ma thèse s'inscrit, du fait de mon parcours universitaire et professionnel, dans une démarche logiquement transdisciplinaire. Je m'appuie sur un corpus scientifique et disciplinaire qui me permet de répondre à l'objectif de rendre la ville plus résiliente face aux risques. Ainsi, je dispose de disciplines que je sélectionne et adapte pour répondre à ce besoin sociétal d'adapter les enjeux urbains aux aléas naturels et technologiques. Parmi ces disciplines, rassemblées sous le Génie Urbain, on retrouve l'urbanisme et l'aménagement de l'espace, le génie civil, les Sciences de l'Information Géographique, la géographie, l'analyse de risque,... Ces disciplines articulées entre elles représentent une contribution à l'amélioration des conditions de la résilience des villes. Les méthodes et outils développés sont d'abord génériques, puis ils sont testés et validés avec les gestionnaires des villes (Dublin, thèse de Serge Lhomme, Paris, thèse de Marie Toubin). La dimension spatiale de ma recherche en constitue aussi un fil conducteur : localiser, spatialiser, analyser les effets des risques et des mesures de résilience dans l'espace urbain font partie intégrante du processus de résilience urbaine et d'aide à la décision pour les acteurs concernés. Ces méthodes et outils développés puis testés, en co-construction avec les acteurs urbains, permettent une appréhension des politiques à mener à l'avenir à la fois en termes d'intégration du risque en ville, mais aussi pour la mise en place d'un urbanisme et d'un aménagement urbain plus résilients.

La France et plus généralement le monde subissent de fréquents épisodes de crues dévastatrices. Les inondations provoquent d'importants dégâts et les coûts induits sont considérables. Les digues de protection contre les inondations, souvent sousdimensionnées et mal entretenues, ont montré leurs faiblesses à plusieurs reprises et leurs uptures augmentent la violence des inondations. A l'échelle nationale, le linéaire conséquent de digues (environ 7 500 km) et le manque de données sur l'ensemble de ce parc d'ouvrages compliquent leur gestion. A l'échelle du gestionnaire local se pose la question de l'optimisation des opérations de maintenance. En effet, un gestionnaire de digues ne dispose généralement pas d'un budget suffisant pour réaliser l'ensemble des opérations de maintenance sur la totalité du parc d'ouvrages. Ce long linéaire pose donc une question majeure : par où commencer les actions de maintenance pour à la fois assurer le bon fonctionnement des digues et optimiser les choix budgétaires ? Dans ce contexte, les gestionnaires de digues ont besoin de méthodes et d'outils d'aide à la décision. Un premier Système d'Information Géographique (SIG), le SIRS Digues, est opérationnel. Il contient les informations détaillées sur les ouvrages : géoréférencement des digues à l'échelle 1/10 000ème et informations relatives aux digues (constitution, désordres, réseaux, voiries...). Toutefois en l'état, cet outil ne permet pas d'évaluer l'état des digues. Notre recherche vise à développer des méthodes d'évaluation de la performance des digues. A partir des informations disponibles (inspections visuelles détaillées, essais réalisés, données historiques, etc.), nous proposons des indicateurs capables d'évaluer leur état et leur performance. Notre démarche comporte trois étapes : * l'élaboration d'un modèle fonctionnel des mécanismes de rupture, bâti à partir de l'Analyse Fonctionnelle (AF) et l'Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets (AMDE), et utilisant une représentation sous forme de graphes causaux et d'arbres de défaillances ; * la construction d'indicateurs de performance pour chaque mécanisme de rupture, sur la base de critères et d'une méthode d'aide à la décision multicritère : l'agrégation à base de règles ; * l'intégration du modèle multicritère d'évaluation de la performance des digues dans le SIRS Digues. Cette opération permet de cartographier et de visualiser la performance d'un parc d'ouvrages. Après une application sur une digue existante de ces méthodes, nous proposons divers développements et perspectives à cette recherche, dont la principale est, à moyen terme, le développement d'un outil opérationnel pour l'aide à la décision dans les actions de maintenance des digues de protection contre les inondations.

En application de l'article 33 de la loi du 16 septembre 1807 relative au dessèchement des marais, la responsabilité du maintien et du contrôle de la bonne sécurité des digues relève du propriétaire de la digue. Au fil des ans, plusieurs textes sont venus préciser et renforcer les obligations en matière de gestion et d'entretien des digues contribuant au sentiment de sécurité que peuvent conférer ces ouvrages. Toutefois, alors qu’elles sont censées protéger les populations, les digues ont progressivement été qualifiées d’« ouvrages de danger » du fait du risque inhérent à leur rupture, conduisant à l’émergence d’un « risque digue » qui reconnaît juridiquement les limites des travaux de protection et de correction des cours d’eau et des rivages, et même leur contribution involontaire à la production de désastres. Les inondations et submersions marines qui sont survenues au cours des deux dernières décennies ont en effet illustré une importante situation de défaut d’entretien des digues sur l’ensemble du territoire métropolitain dont l’origine a pu être identifiée au travers d’une structure de la propriété des digues complexe, avec de multiples intervenants, l’absence pour de nombreux propriétaires riverains de volonté ou de moyens d’investir les sommes nécessaires pour la protection des digues, dont les enjeux dépassent souvent la protection de leurs biens et, en conséquence, pour pallier les carences des propriétaires de digues, une substitution des collectivités territoriales, sans que fût nécessairement mis en œuvre des moyens financiers suffisamment conséquents, et sans que celles-ci mesurent toujours à quel point elles engageaient leur responsabilité / In accordance with article 33 of the 16 september 1807 act relating to the draining of marshes, owners of dams are legally responsible for maintaining and monitoring the dams’ security. Various laws have clarified and strengthened the management and maintenance duty of dams over time to provide a sense of security. Despite the fact that the dams are built to protect people’s security, they have been considered as “hazardous structures” due to the potential risk of collapse. In addition, the legal concept of ‘dams disaster’ has emerged and been established, recognizing the limits of water proofing works as well as improvement and maintenance works and legally recognizing even unexpected disasters. Flooding and submersions occurred during last two decades demonstrated a significant lack of adequate maintenance for dams throughout the mainland France. The cause of lack of maintenance can be attributed to a complicated structure of ownership, which include many stakeholders and also to the owners’ unwillingness or lack of funding to make investments required for improvement and maintenance works. But, these stakes often go beyond the protection of their property. Furthermore, the responsibility of dam owners has been allocated to local authorities to offset deficiencies, but it was done so without preparing financial measures necessary for maintenance works and fully assessing the level of funds needed