Cette thèse explore théoriquement et empiriquement certains aspects de la formation et de l’évolution des prix des actifs financiers observés en haute fréquence. Nous commençons par l’étude de la dynamique jointe de l’option et de son sous-jacent. Les données haute fréquence rendant observable le processus de volatilité réalisée du sous-jacent, nous cherchons à savoir si cette information est utilisée pour fixer les prix des options. Nous trouvons que le marché ne l’exploite pas. Les modèles de volatilité stochastique sont donc à considérer comme des modèles à forme réduite. Cette étude permet néanmoins de tester la pertinence d’une mesure de couverture empirique que nous appelons delta effectif. C’est la pente de la régression des rendements des prix de l’option sur ceux du sous-jacent. Elle fournit un indicateur de couverture assez satisfaisant et indépendant de toute modélisation. Pour la dynamique des prix, nous nous tournons dans les chapitres suivants vers des modèles plus explicites de la microstructure du marché. L’une des caractéristiques de l’activité de marché est son regroupement, ou clustering. Les processus de Hawkes, processus ponctuels présentant cette caractéristique, fournissent donc un cadre mathématique adéquat pour l’étude de cette activité. La représentation Markovienne de ces processus, ainsi que leur caractère affine quand le noyau est exponentiel, permettent de recourir aux puissants outils analytiques que sont le générateur infinitésimal et la formule de Dynkin pour calculer différentes quantités qui leur sont reliées, telles que les moments ou autocovariances du nombre d’évènements sur un intervalle donné. Nous commençons par un cadre monodimensionnel, assez simple pour éclairer la démarche, mais suffisamment riche pour permettre des applications telles que le groupement des instants d’arrivée d’ordres de marché, la prévision de l’activité de marché à venir sachant l’activité passée, ou la caractérisation de formes inhabituelles, mais néanmoins observées, de signature plot où la volatilité mesurée décroît quand la fréquence d’échantillonnage augmente. Nos calculs nous permettent aussi de rendre la calibration des processus de Hawkes instantanée en recourant à la méthode des moments. La généralisation au cas multidimensionnel nous permet ensuite de capturer, avec le clustering, le phénomène de retour à la moyenne qui caractérise aussi l’activité de marché observée en haute fréquence. Des formules générales pour le signature plot sont alors obtenues et permettent de relier la forme de celui-ci à l’importance relative du clustering ou du retour à la moyenne. Nos calculs permettent aussi d’obtenir la forme explicite de la volatilité associée à la limite diffusive, connectant la dynamique de niveau microscopique à la volatilité observée macroscopiquement, par exemple à l’échelle journalière. En outre, la modélisation des activités d’achat et de vente par des processus de Hawkes permet de calculer l’impact d’un méta ordre sur le prix de l’actif. On retrouve et on explique alors la forme concave de cet impact ainsi que sa relaxation temporelle. Les résultats analytiques obtenus dans le cas multidimensionnel fournissent ensuite le cadre adéquat à l’étude de la corrélation. On présente alors des résultats généraux sur l’effet Epps, ainsi que sur la formation de la corrélation et du lead lag. / This thesis explores theoretical and empirical aspects of price formation and evolution at high frequency. We begin with the study of the joint dynamics of an option and its underlying. The high frequency data making observable the realized volatility process of the underlying, we want to know if this information is used to price options. We find that the market does not process this information to fix option prices. The stochastic volatility models are then to be considered as reduced form models. Nevertheless, this study tests the relevance of an empirical hedging parameter that we call effective delta. This is the slope of the regression of option price increments on those of the underlying. It proves to be a satisfactory model-independent hedging parameter. For the price dynamics, we turn our attention in the following chapters to more explicit models of market microstructure. One of the characteristics of the market activity is its clustering. Hawkes processes are point processes with this characteristic, therefore providing an adequate mathematical framework for the study of this activity. Moreover, the Markov property associated to these processes when the kernel is exponential allows to use powerful analytical tools such as the infinitesimal generator and the Dynkin formula to calculate various quantities related to them, such as moments or autocovariances of the number of events on a given interval. We begin with a monovariate framework, simple enough to illustrate the method, but rich enough to enable applications such as the clustering of arrival times of market orders, prediction of future market activity knowing past activity, or characterization of unusual shapes, but nevertheless observed, of signature plot, where the measured volatility decreases when the sampling frequency increases. Our calculations also allow us to make instantaneous calibration of the process by relying on the method of moments. The generalization to the multidimensional case then allow us to capture, besides the clustering, the phenomenon of mean reversion, which also characterizes the market activity observed in high frequency. General formulas for the signature plot are then obtained and used to connect its shape to the relative importance of clustering or mean reversion. Our calculations also allow to obtain the explicit form of the volatility associated with the diffusive limit, therefore connecting the dynamics at microscopic level to the macroscopic volatility, for example on a daily scale. Additionally, modelling buy and sell activity by Hawkes processes allows to calculate the market impact of a meta order on the asset price. We retrieve and explain the usual concave form of this impact as well as its relaxation with time. The analytical results obtained in the multivariate case provide the adequate framework for the study of the correlation. We then present generic results on the Epps effect as well as on the formation of the correlation and the lead lag.

Les écosystèmes produisent de nombreux biens et services contribuant au bien-être des sociétés. Cependant, l’utilisation intensive des ressources naturelles a compromis le fonctionnement de certains de ces écosystèmes ainsi que les services qu’ils rendent. La dégradation de certains services tels que le climat et la biodiversité a entraîné une prise de conscience de leur rôle dans fonctionnement des sociétés ainsi qu’une croissance de la valeur qui leur est accordée.Pour contrecarrer la dégradation des services rendus par les écosystèmes, des mécanismes de rémunération de leur production ont été mis en place tels que le marché européen du carbone ou les obligations de compensation lorsque des ouvrages ou infrastructures dégradent la biodiversité. Toutefois, lorsque les mécanismes mis en oeuvre ne concernent qu’un seul service, ils peuvent avoir des effets, positifs ou négatifs, sur la fourniture d’autres services produits conjointement. Afin d’éviter les effets indésirables, tels que la destruction d’un service pour en produire un autre, ou des inefficacités comme le double-paiement d’une même activité, il est nécessaire de mieux connaître les relations entre les productions des écosystèmes. Par cette thèse, nous contribuons à l’identification de ces relations entre produits et services en développant une approche par la simulation de la production jointe de bois et de non-bois en forêt. / Ecosystems provide numerous goods and services to human beings. However, the intensive use of natural resources has impacted the functioning of ecosystems and reduced their production capacities. In this context, societies and individuals are giving increasing importance to environmental services (ES). To capture the values of ESs and to ensure their sustainable provision, payment mechanisms to offset the reduction in ES provision have been elaborated.These include projects such as REDD+, the European carbon market or national rules concerning compensation for biodiversity losses. Due to the jointness in ES production, single purpose offset mechanisms can either threaten or create opportunities to increase other services which do not have an explicit monetary value. To be effective, managers and decision makers need detailed information on the links between ESs. To increase the knowledge of the simultaneous production of multiple ESs, this thesis proposes a methodology based on simulations of the joint production of wood and non-wood goods in forests. Estimations of opportunity costs derived from the analysis provide information on ES gains and losses when forest owners are asked to increase one service.

Les volcans sont des édifices complexes et hétérogènes. Imager leur structure demande des méthodes adaptées au contexte ainsi qu'à la nature, à la qualité et à la quantité des données disponibles.Ce travail porte sur l'imagerie géophysique de l'île volcanique de Basse-Terre en Guadeloupe, par inversion de données gravimétriques et magnétiques, par tomographie d'ondes de surface extraites de corrélations de bruit sismique et par tomographie de temps d'arrivée des séismes de l'arc des Petites Antilles. Nous obtenons ainsi les premiers modèles tridimensionnels de l'île de Basse-Terre en termes de densité, aimantation et vitesses sismiques. La gravimétrie et le magnétisme conduisent à des modèles de densité et d'aimantation avec une très bonne résolution latérale dans les premiers kilomètres, mais avec une résolution verticale très faible. Les ondes de surface issues des corrélations de bruit présentent une bonne résolution verticale dans les premiers kilomètres, mais résolvent mal les variations latérales de vitesses. La tomographie de temps d'arrivée permet d'imager les vitesses sismiques jusqu'à des profondeurs élevées, avec une bonne résolution latérale, mais une mauvaise résolution verticale. Nous proposons une méthode pour inverser conjointement les données sismologiques et gravimétriques pour produire un modèle de vitesses et de densité qui bénéficie des résolutions complémentaires des différents jeux de données.Nos résultats soulignent une tendance NNO-SSE, avec des vitesses et des densités qui diminuent vers le sud en moyenne, conformément à la migration du volcanisme du nord vers le sud au cours de l'histoire géologique de l'île. Nous observons de faibles densités, vitesses sismiques et aimantations au niveau du dôme du volcan de la Soufrière ainsi que dans la région de Bouillante sur la côte ouest, reflétant la forte altération hydrothermale de ces zones. Deux anciens centres éruptifs majeurs, caractérisés par de fortes densités et vitesses sismiques, sont identifiés : l'un au niveau de la vallée de Beaugendre, l'autre au nord au niveau de la vallée de Petite Plaine. / Volcanoes are complex and heterogeneous edifices. Imaging their structures requires methods that are adapted to the context and to the nature, quality and quantity of available data. This work focuses on the geophysical imaging of the volcanic island of Basse-Terre in Guadeloupe, by performing inversions of gravimetric and magnetic data, ambient noise based surface wave tomography, and travel time tomography from earthquakes of the Lesser Antilles arc. We therefore obtain the first three-dimensional models of Basse-Terre island in terms of density, magnetisation and seismic velocities. Gravimetry and magnetism lead to density and magnetisation models with a very good lateral resoltuion within the first kilometres but with very low vertical resolution. Surface wave tomography from noise correlations shows a good vertical resolution within the first kilometres, but poorly resolves the lateral velocity variations. Travel time tomography allows imaging seismic velocities up to great depths with a good lateral resolution but a poor vertical resolution. We propose a method to invert jointly the seismological and gravimetric data in order to produce a velocity and density model that takes advantage of the complementary resolutions associated with the different datasets.Our results outline a NNW-SSE trend, with velocities and densities roughtly decreasing southwards, in accordance with the southward migration of volcanism across the geological history of the island. We observe low densities, seismic velocities and magnetisations in the area of the dome of the Soufrière volcano as well as in the Bouillante area along the western coast, reflecting the high hydrothermal alteration of these areas. Two major old eruptive centres are identified in the areas of Beaugendre Valley and Petite Plaine Valley.

Objectif de cette thèse est le développent de méthodes de planification pour la résolution de tâches jointes homme-robot dans des espaces publiques. Dans les espaces publiques, les utilisateurs qui coopèrent avec le robot peuvent facilement se distraire et abandonner la tâche jointe. Cette thèse se focalise donc sur les défis posés par l’incertitude et imprévisibilité d’une coopération avec un humain. La thèse décrit l’état de l’art sur la coopération homme-robot dans la robotique de service, et sur les modèles de planification. Elle présente ensuite une nouvelle approche théorique, basée sur les processus décisionnels de Markov partiellement observables, qui permet de garantir la coopération de l’humain tout au long de la tâche, de façon flexible, robuste et rapide. La thèse introduit une structure hiérarchique qui sépare l’aspect coopératif d’une activité jointe de la tâche en soi. L’approche a été appliquée dans un scénario réel, un robot guide dans un centre commercial. La thèse présente les expériences effectuées pour mesurer la qualité de l’approche proposée, ainsi que les expériences avec le robot réel. / This thesis presents a novel method for ensuring cooperation between humans and robots in public spaces, under the constraint of human behavior uncertainty. The thesis introduces a hierarchical and flexible framework based on POMDPs. The framework partitions the overall joint activity into independent planning modules, each dealing with a specific aspect of the joint activity: either ensuring the human-robot cooperation, or proceeding with the task to achieve. The cooperation part can be solved independently from the task and executed as a finite state machine in order to contain online planning effort. In order to do so, we introduce a belief shift function and describe how to use it to transform a POMDP policy into an executable finite state machine.The developed framework has been implemented in a real application scenario as part of the COACHES project. The thesis describes the Escort mission used as testbed application and the details of implementation on the real robots. This scenario has as well been used to carry several experiments and to evaluate our contributions.

Le droit de la famille s’est contractualisé et laisse aujourd’hui de larges espaces pouvant être régis par les seules volontés individuelles. Néanmoins, le mariage étant un acte très important, la loi prévoit que l’État se devait d’agir toujours en cette matière. La dimension institutionnelle du mariage traduit le contrôle exercé sur le mariage et sur la famille, par le ministère public.Depuis 2004 le Ministère public marocain occupe en droit de la famille la qualité de partie principale. Il peut déclencher toute action afin d’appliquer les dispositions du Code de la famille. L’observateur extérieur ne pouvait que louer pareille réforme, toutefois tout en ayant cette audace manifeste les dispositions concernant le Ministère public en matière familiale restent contradictoires. L’article 3 du Code de la famille et l’article 9 du Code de procédure civile, deux textes promulgués le même jour, sont antinomiques.Force est de constater que le mariage et le ministère public, partie principale suscite de multiples questions. De façon plus générale, quel est l’état actuel de ces deux institutions et comment évoluent - elles? C’est précisément à cette interrogation que notre travail a pour vocation de répondre. Pour mener à bien notre étude, il était utile de s’intéresser aux solutions consacrées par le droit français, lorsque ce dernier a été confronté à des questions identiques à celles que connaît le droit marocain actuellement. / The family law has been contracted, and is giving more importance to individual wills. Since marriage is a very important act, the state always has to intervene in this subject. The institutional dimension of marriage reflects the controlover marriage and family matters from the public prosecutor. Since 2004, the public prosecutor represents one of the most important parties in Moroccan family law. He can take anyaction to reinforce the provisions of the Family law. The external observer could only be pleased by such a reform. However the provisions of the family law remain contradictory. Article 3 of the Family Code, and the Article 9 of the Civil Code Procedure, promulgated two texts on the same day that are contradictory. It is clear that marriage and public prosecutor raise many questions. Generally, what is the current status of these two institutions and how do they progress? this question is precisely what our work aims to answer. To carry out our study, it was important to focus on the solutions founded by French law, when it faced issues similar to those that Moroccan lawis currently dealing with.

Cette thèse se propose de tenter d’évaluer les opportunités de l’économie circulaire à l’échelle territoriale et d’y engager le rôle que jouent les cycles biogéochimiques, les systèmes économiques et les frontières entre l’économie et l’environnement au cours du projet de transformation du centre de traitement de déchets ménagers à Ivry-Paris XVIII. Pour y parvenir, on peut adopter trois dimensions différentes. L’une, inspirée par la définition de biosphère proposée par Vernadsky, analyse le parcours des molécules dans la biosphère. Les deuxième, plus proche de la perspective privilégiée par Sraffa et Leontief, conduit à reconstituer une historie de la pensée économique sur la base de l’interface entre l’économie et l’environnement. La troisième, inspirée de la méthode de Jason Moore, consiste à confronter les positionnements des acteurs autour de la régulation des frontières entre les processus d’appropriation de l’économie et la préservation de l’environnement.Répondrons alors à la question suivante : Quelle circularité dans les grands cycles de la biosphère?. On peut constater que certain parcours de molécules peuvent être circulaires et/ou linéales en fonction de la temporalité de cycle. Cette notion du temps de cycle nous a aidé à cadrer les discussions sur la mesure des cycles, mais sur tout fourni un cadre pour la compréhension de la structure de la relation autour du sujet des opportunités d'économie circulaire à Paris.Nous nous proposons d’étudier une définition contextuelle de l’économie circulaire : un cadre d’analyse durable ?. La question de la nécessité d’une approche holistique pour étudier les cycles de la nature, est aussi ancienne que l’économie. Ce qui est en jeu derrière le capitalisme, c’est sa capacité de porter la vie, on se reporte à l’ouvrage L’économie et le vivant de René Passet. Il convient donc de se placer dans une perspective holistique des concepts utilisés pour l’économie écologique et l’écologie industrielle.Revenons au prix et à la structure de valeur, quel système de valeur dans les bouclages de flux entre la nature et l’économie?. La thèse propose un cadre conceptuelle d’analyse pour explorer les étapes permettant d’élaborer sa stratégie d’économie circulaire en utilisant les trois dimensions d’analyse. L’application du modèle d’économie circulaire a pour intérêt de faciliter l’identification et le choix d’un ensemble cohérent d’indicateurs interdépendants (système d’indicateurs) permettant la caractérisation des différentes dimensions de bouclage de flux de matière et d’énergie. Il est souvent possible de mesurer le bouclage des certains processus en utilisant les indicateurs proposés par Liu Yifang et pour la fondation Ellen MacArthur.Répondrons alors à la question suivante : Quel projet de transformation du centre Ivry-Paris XIII pour demain, alors que la gouvernance sur les frontières entre l’économie et l’environnement évolue ?. Pour répondre à cette question, nous avons exploré trois cas d'étude : 1. Le cas d’une mise en décharge du déchet sans mécanismes de bouclage. 2. Le cas d’un compostage urbain qui considère un bouclage de flux de la matière. 3. Le cas d’une incinération de déchets qui examine un bouclage de flux d'énergie. Le passage de l’incinération vers une variation plus vertueuse de compostage urbain a été fait en utilisant un compostage urbain de proximité (bénévole). Nous devons constater que le prix de vente du compost pose un problème d’équilibre financier dans le système de la valeur du compostage et donc, éventuellement des subventions seront nécessaires à sa bonne marche. Ensuite la tonne de compost écoulée peut être subventionnée, à hauteur du prix de la mise en décharge. Finalement, le projet de reconstruction de l’usine de traitement d’Ivry-Paris XIII montre aussi une certaine complexité d'interaction entre acteurs publics, privés, et la société civile, qui pose la question des capacités de concertation de l’État. / 1. Introduction : This thesis attempts to evaluate the opportunities of the circular economy at the territorial scale and to engage the role of biogeochemical cycles, economic systems and the institutional boundaries between the environment and the economy, during the transformation project of the waste treatment center at Ivry-Paris XVIII. To achieve this thesis, three different dimensions can be taken into consideration. The first one, inspired by the definition of biosphere proposed by Vernadsky, analyzes the pathways of molecules such as nitrogen in the biosphere. The second one, closer to the perspective supported by Sraffa and Leontief, leads to reconstruct a history of economics based on the interface between economy and environment. The third one, inspired by Moore's dialectical method, is to confront the positioning of the actors around the regulation of the boundaries between the processes of appropriation of the economy and the preservation of the environment.2. Methodology : The fourth part of the thesis aims at proposing a conceptual framework of successive or simultaneous steps to develop its strategy of circular economy using the three analysis dimensions, In this context, The thesis proposes a Sraffa’s typology of ten structures of the system to formalize economic-physical relations.The application of the circular economy model has the advantage of facilitating the identification and selection of a coherent set of interdependent indicators (system of indicators) enabling the characterization of the different dimensions of the close of material and energy flows. It is often possible to measure the closure of the loops of certain processes using indicators proposed by Liu Yifang and the Ellen MacArthur Foundation.3. Case of study - What Ivry-Paris XIII plant project would suit for tomorrow? : To answer this question, we explored three cases of study. 1. The case of landfilling of waste without looping mechanisms, 2. The case of urban composting which considers close the loops of the matter flow. 3. The case of incineration of waste which examines looping of energy flows.On the basis of the results of the indicators, our three case studies correspond to different flows configurations in the same territory.The move from incineration to urban composting has been explained on the basis of non-profit urban composting. This volunteer characteristic of the house composting can be illustrated by a Sraffian profit rate equal to zero. We must note that the selling price of compost poses a financial problem in the value system and hence subsidies will be necessary for its smooth running. Then, the ton of compost can be subsidized, at the price of a landfill.We will also be able to propose an alternative subsidy to household composting therefore; an industrial composting that can be carried out by a recycling company such as Bio Yvelines Services. In addition, the transition to the incineration can be managed by the Metropolitan Household Waste Agency (Syctom). The project of rebuilding the Ivry-Paris XIII treatment plant also shows a certain complexity of interaction between public and private actors and civil society, which raises the question of the state's capacity for a public discussion.

L'interaction Homme-Robot est un domaine de recherche qui se développe de manière expo-nentielle durant ces dernières années, ceci nous procure de nouveaux défis au raisonnement géométrique du robot et au partage d'espace. Le robot pour accomplir une tâche, doit non seulement raisonner sur ses propres capacités, mais également prendre en considération la perception humaine, c'est à dire "Le robot doit se placer du point de vue de l'humain". Chez l'homme, la capacité de prise de perspective visuelle commence à se manifester à partir du 24ème mois. Cette capacité est utilisée pour déterminer si une autre personne peut voir un objet ou pas. La mise en place de ce genre de capacités sociales améliorera les capacités cognitives du robot et aidera le robot pour une meilleure interaction avec les hommes. Dans ce travail, nous présentons un mécanisme de raisonnement spatial de point de vue géométrique qui utilise des concepts psychologiques de la "prise de perspective" et "de la rotation mentale" dans deux cadres généraux: - La planification de mouvement pour l'interaction homme-robot: le robot utilise "la prise de perspective égocentrique" pour évaluer plusieurs configurations où le robot peut effectuer differentes tâches d'interaction. - Une interaction face à face entre l'homme et le robot : le robot emploie la prise de point de vue de l'humain comme un outil géométrique pour comprendre l'attention et l'intention humaine afin d'effectuer des tâches coopératives.

Cette thèse explore théoriquement et empiriquement certains aspects de la formation et de l'évolution des prix des actifs financiers observés en haute fréquence. Nous commençons par l'étude de la dynamique jointe de l'option et de son sous-jacent. Les données haute fréquence rendant observable le processus de volatilité réalisée du sous-jacent, nous cherchons à savoir si cette information est utilisée pour fixer les prix des options. Nous trouvons que le marché ne l'exploite pas. Les modèles de volatilité stochastique sont donc à considérer comme des modèles à forme réduite. Cette étude permet néanmoins de tester la pertinence d'une mesure de couverture empirique que nous appelons delta effectif. C'est la pente de la régression des rendements des prix de l'option sur ceux du sous-jacent. Elle fournit un indicateur de couverture assez satisfaisant et indépendant de toute modélisation. Pour la dynamique des prix, nous nous tournons dans les chapitres suivants vers des modèles plus explicites de la microstructure du marché. L'une des caractéristiques de l'activité de marché est son regroupement, ou clustering. Les processus de Hawkes, processus ponctuels présentant cette caractéristique, fournissent donc un cadre mathématique adéquat pour l'étude de cette activité. La représentation Markovienne de ces processus, ainsi que leur caractère affine quand le noyau est exponentiel, permettent de recourir aux puissants outils analytiques que sont le générateur infinitésimal et la formule de Dynkin pour calculer différentes quantités qui leur sont reliées, telles que les moments ou autocovariances du nombre d'évènements sur un intervalle donné. Nous commençons par un cadre monodimensionnel, assez simple pour éclairer la démarche, mais suffisamment riche pour permettre des applications telles que le groupement des instants d'arrivée d'ordres de marché, la prévision de l'activité de marché à venir sachant l'activité passée, ou la caractérisation de formes inhabituelles, mais néanmoins observées, de signature plot où la volatilité mesurée décroît quand la fréquence d'échantillonnage augmente. Nos calculs nous permettent aussi de rendre la calibration des processus de Hawkes instantanée en recourant à la méthode des moments. La généralisation au cas multidimensionnel nous permet ensuite de capturer, avec le clustering, le phénomène de retour à la moyenne qui caractérise aussi l'activité de marché observée en haute fréquence. Des formules générales pour le signature plot sont alors obtenues et permettent de relier la forme de celui-ci à l'importance relative du clustering ou du retour à la moyenne. Nos calculs permettent aussi d'obtenir la forme explicite de la volatilité associée à la limite diffusive, connectant la dynamique de niveau microscopique à la volatilité observée macroscopiquement, par exemple à l'échelle journalière. En outre, la modélisation des activités d'achat et de vente par des processus de Hawkes permet de calculer l'impact d'un méta ordre sur le prix de l'actif. On retrouve et on explique alors la forme concave de cet impact ainsi que sa relaxation temporelle. Les résultats analytiques obtenus dans le cas multidimensionnel fournissent ensuite le cadre adéquat à l'étude de la corrélation. On présente alors des résultats généraux sur l'effet Epps, ainsi que sur la formation de la corrélation et du lead lag.

Cette thèse porte sur l’estimation spatiale de la teneur superficielle en carbone organiquedu sol ou teneur en SOC (pour ’Soil Organic Carbon content’), à l’échelle d’une petite région agricolefrancilienne. La variabilité de la teneur en SOC a été identifiée comme étant l’une des principales sourcesd’incertitude de la prédiction des stocks de SOC, dont l’accroissement favorise la fertilité des sols etl’atténuation des émissions de gaz à effet de serre. Nous utilisons des données provenant de sourceshétérogènes décrites selon différentes résolutions spatiales (prélèvements de sol, carte pédologique, imagessatellitaires multispectrales, etc) dans le but de produire d’une part une information spatiale exhaustive,et d’autre part des estimations précises de la teneur en SOC sur la région d’étude ainsi qu’une uneévaluation des incertitudes associées. Plusieurs modèles originaux, dont certains tiennent compte duchangement du support, sont construits et plusieurs approches et méthodes de prédiction sont considérées.Parmi elles, on retrouve des méthodes bayésiennes récentes et performantes permettant non seulementd’inférer des modèles sophistiqués intégrant conjointement des données de résolution spatiale différentemais aussi de traiter des données en grande dimension. Afin d’optimiser la qualité de la prédictiondes modélisations multi-sources, nous proposons également une approche efficace et rapide permettantd’accroître l’influence d’un type de données importantes mais sous-représentées dans l’ensemble de toutesles données initialement intégrées. / In this thesis, we are interested in the spatial estimation of the topsoil organic carbon(SOC) content over a small agricultural area located West of Paris. The variability of the SOC contenthas been identified as one of the main sources of prediction uncertainty of SOC stocks, whose increasepromotes soil fertility and mitigates greenhouse gas emissions. We use data issued from heterogeneoussources defined at different spatial resolutions (soil samples, soil map, multispectral satellite images, etc)with the aim of providing on the one hand an exhaustive spatial information, and on the other accurateestimates of the SOC content in the study region and an assessment of the related uncertainties. Severaloriginal models, some of which incorporate the change of support, are built and several approaches andprediction methods are considered. These include recent and powerful Bayesian methods enabling notonly the inference of sophisticated models integrating jointly data of different spatial resolutions butalso the exploitation of large data sets. In order to optimize the quality of prediction of the multi-sourcedata modellings, we also propose an efficient and fast approach : it allows to increase the influence of animportant but under-represented type of data, in the set of all initially integrated data.

La Bretagne, région agricole française est confrontée a un problème de soutenabilité. Du fait d'une croissance forte de l'agriculture à la fin du XXième siècle, de fortes pressions se sont exercée sur le milieu naturel, en particulier sur l'eau. La dégradation de la qualité de l'environnement a engendré de fortes répercussions tant aux niveaux écologique, économique que social. La préservation de la qualité de l'eau est devenue un enjeu majeur pour le développement économique, social et culturel de la Bretagne. La qualité de l'eau y est considérée comme un capital naturel critique au sens où de son maintien dépend le processus de soutenabilité. Notre analyse repose sur une évaluation des modes de production agricole compatibles avec une optique forte de la soutenabilité. Conceptualisée à partir d'une approche en termes de production jointe élargie au domaine écologique et appliquée au cas le la Bretagne à travers le modèle M3ED-AGRI, notre démarche vise en une analyse structurelle des systèmes de production agricole. Le modèle M3ED-AGRI constitue le support à une analyse coût-efficacité permettant de caractériser et de classer diverses alternatives d'évolution de l'agriculture. Insérer dans les contextes local, régional, national et international, les scénarios d'évolution permettent la mise en évidence des implications et les justifications quant au choix des alternatives. Traduite au niveau local, la démarche repose sur l'utilisation d'indicateurs insérés dans un outil informatique interactif afin de favoriser l'insertion des acteurs sociaux dans le processus d'évaluation. De la sorte, il est possible de délimiter les marges de manoeuvre et les motivations de chacun ainsi que de favoriser l'apprentissage social.