La mission Cassini, dédiée à l'étude de l'environnement de Saturne, comporte un récepteur radio (RPWS/HFR) couvrant la gamme 3.5 kHz-16 MHz, adaptée aux émissions radio de Saturne. La particularité de ce récepteur réside dans ces capacités goniopolarimétriques. En effet, malgré le fait que les dipôles qui lui sont connectées n'ont aucune résolution spatiale, on pourra retrouver la direction d'arrivée, le flux et l'état de polarisation de l'onde électromagnétique incidente. La partie instrumentale de mon travail a consisté d'une part à étalonner les antennes du récepteur et d'autre part, à développer des méthodes d'inversions goniopolarimétriques adaptées à ce type de récepteur. Une étude de la physique magnétosphérique de Jupiter a été entreprise. Nous avons obtenir, grâce à nos étalonnage, un nouveau spectre de référence des émissions radio jovienne dans la gamme du récepteur RPWS/HFR. Parmi toutes les émissions radio de la magnétosphère de Jupiter, j'ai choisi d'étudié plus particulièrement les sursauts quasi-périodiques seule composante jovienne dont on ne connaît pas l'origine. Les observations radio de Saturne ont débuté en janvier 2004 lors d'une campagne commune HST (téléscope spatial Hubble) Cassini. La caméra UV du HST a observé les aurores polaires de Saturne pendant que Cassini approchait la planète. Les observations HST sont comparées aux données radio, en terme de flux et de polarisation. Les résultats, préliminaires de cette étude sont en accord avec les résultats de Voyager. Enfin, je présente une proposition d'explication de la variabilité de la période apparente de rotation sidérale de Saturne mesurée grâce aux modulations des émissions radio.

Les responsables de la gestion des déchets ménagers et les décideurs doivent aujourd'hui tenter de mettre en place un service qui réponde qualitativement aux attentes des usagers et qui respecte les normes législatives et réglementaires. Les évolutions de la gestion des déchets entraînent inévitablement un besoin en informations. Cet objectif n'est pas évident à atteindre car il implique indubitablement la nécessité pour les collectivités locales d'informations préalables. Quelles sont ces informations ? De quelles natures sont-elles ? D'où proviennent-elles ? Comment les obtenir ?Cette recherche porte sur l'identification des informations indispensables ou simplement pertinentes pour une optimisation des schémas de gestion des déchets ménagers, et sur les moyens à mettre en œuvre pour obtenir ces informations. L'objectif est de présenter des indicateurs de performances à référence spatiale sur ces territoires afin de mieux cerner puis optimiser leur gestion des déchets ménagers.

Les services de sécurité de la RATP ont souhaité se doter d'un outil informatique pour la représentation cartographique et l'analyse des diverses atteintes aux personnes et aux biens répertoriés dans leur base de données. Dans le cadre d'un contrat CIFRE nous avons constitué un système d'information géographique (SIG) qui permet, à partir de cette base, la réalisation automatique de divers types de cartes, et qui contient des procédures pour l'analyse spatiale et la visualisation spatio-temporelle des processus de délinquance dans le réseau de transport parisien. Le phénomène de la délinquance s'inscrit dans des préoccupations de société, fortement médiatisées, c'est pourquoi il nous a paru utile de consacrer une première partie de la thèse à l'analyse scientifique des questions relatives à la transgression des normes et aux réactions sécuritaires, à partir des investigations menées par des sociologues, des statisticiens, des criminologues, voire des économistes. Nous avons ensuite montré quels pouvaient être les apports de la cartographie à ces analyses, déjà bien intégrée dans les pays anglo-saxons mais encore rarement mise en œuvre en France. Les formulations actuelles des politiques de sécurité ont en effet apporté des conditions favorables à cette coopération. L'exploitation des statistiques de la base de données SAFIRS pour l'année 2001 nous a permis d'analyser la répartition des types d'atteintes selon les réseaux et les lieux. L'image globale oppose d'une part Paris, où la délinquance, concentrée sur le réseau ferré, s'exerce principalement à l'encontre des voyageurs, et d'autre part la banlieue, où les atteintes, principalement enregistrées sur le réseau de surface, prennent pour cible le transporteur perçu comme représentant de l'institution. La géographie de la délinquance présente des concentrations, qui ne s'expliquent pas toutes par les inégalités des volumes de trafic dans les stations. Nous avons mis en évidence des effets de regroupement sur certains axes du réseau, grâce à des mesures d'autocorrélation spatiale. Nous avons également réalisé des cartes animées qui montrent des processus de transfert d'un lieu à l'autre et ouvrent des possibilités futures de modélisation de la dynamique spatio-temporelle de la délinquance.

Le Languedoc oriental, entre Nîmes et Montpellier, densément peuplé dès la préhistoire, se structure en territoires stables durant l'Âge du Fer, autour d'agglomérations proto-urbaines. Certaines perdurent encore sous la forme de villages ou de villes mais d'autres ont été abandonnées au profit de nouveaux foyers de peuplement. Les causes de cette évolution sont appréhendées à travers la dynamique spatiale du peuplement protohistorique. Après une présentation des conditions d'acquisition et de traitement des données, près de 300 établissements et 250 zones d'épandage agraire, sont exposés la démarche et les outils utilisés pour la modélisation des réseaux d'habitats et des finages. Les résultats mettent en évidence différentes phases dans la structuration spatiale du peuplement permettant de cerner des mutations, à plusieurs échelles, dans les formes territoriales protohistoriques dont le fonctionnement a pu être éclairé par des exemples ethnologiques.

Les performances d'un étalon de fréquence atomique dépendent étroitement du temps d'observation des atomes. L'interrogation d'atomes refroidis par laser dans une géométrie de fontaine permet d'obtenir des temps d'interaction d'une demie seconde. Cette durée peut être variée sur une plus large gamme en l'absence de gravité terrestre, dans un environnement spatial et doit fournir un meilleur compromis stabilité-exactitude. L'application de ce principe constitue une des motivations principales du projet PHARAO, qui participera à la mission spatiale ACES, prévue en 2006 à bord de la station spatiale internationale. La première partie de ce travail de thèse porte sur l'étude de la fontaine PHARAO, fonctionnant avec des atomes de Cs133. Cette horloge est issue de la transformation d'un prototype d'horloge spatiale testé en micro-gravité. Une évaluation détaillée de l'ensemble des déplacements de fréquence mène à une exactitude relative de 7,7 10^(-16), essentiellement limitée par les collisions entre atomes froids. Sa stabilité de fréquence est de 1,7 10^(-13)tau^(-1/2). Ces valeurs sont obtenues pour un fonctionnement avec 4 10^(5) atomes détectés fournissant un bon compromis stabilité-exactitude. Cette horloge transportable construite au BNM-SYRTE, a également fonctionné au MPQ à Munich (Allemagne). La collaboration entre les deux laboratoires a permis une amélioration d'un facteur ~10 sur l'exactitude de la mesure (1,8 10^(-14)) de la transition à deux photons 1S-2S de l'atome d'hydrogène. Ce mémoire présente dans une seconde partie, la caractérisation de sous ensembles de l'horloge spatiale PHARAO, en particulier la construction d'un prototype de diode laser à cavité étendue et le test de la symétrie de phase entre les deux zones d'interrogation de la cavité spatiale.

Les cités gauloises des Leuques et des Médiomatriques occupent une grande partie de l'Alsace et de la Lorraine, ainsi que des territoires situés dans la Sarre, le Palatinat et le pays de Bade. L'étude de l'organisation de l'habitat, essentiellement fondée sur des données de fouille, a été menée en trois temps. Une première partie dresse le cadre historique, dans lequel se sont développées les deux cités. Leurs frontières ont été précisées par l'analyse régressive des diocèses médiévaux, vérifiée par des éléments de toponymie, d'épigraphie et par les sources archéologiques et numismatiques. Dans un deuxième temps, les sites d'habitat ont été étudiés à travers la distinction classique évoquée par César : oppidum, vici, aedificia. Ils ont ensuite été regroupés en fonction de leur caractère isolé ou groupé. Enfin, l'organisation des deux cités a fait l'objet d'une analyse spatiale, qui en a montré les principales composantes.

En réponse à une nouvelle demande du marché alimentaire, l'Altiplano Sud de Bolivie est devenu la première région exportatrice au monde de quinoa, aliment traditionnel des populations andines, désormais consommé dans de nombreux pays du Nord. La thèse interroge les changements induits par le passage d'une agriculture d'autosubsistance à une agriculture familiale d'exportation, avec une attention particulière portée à la mobilité spatiale des populations et à la manière dont elle s'articule aux profondes mutations que vit cette région. La reconstitution par récit de vie des biographies de 170 individus originaires de cinq communautés rurales a permis de resituer le boom de la quinoa dans les trajectoires résidentielle, professionnelle et circulatoire des populations. À travers l'étude des liens qui se nouent entre mobilité, dynamique agricole et gestion des ressources, cette étude montre une grande réactivité des familles et des communautés face aux exigences des nouveaux systèmes de production, l'émergence de multiples formes d'arrangements sociaux, ainsi qu'une plasticité des territoires de vie que révèlent des pratiques plurielles de mobilité et de pluriactivité fondées sur une organisation socio-spatiale réticulaire articulant ville et campagne. Mais dans cette région au milieu fragile et aux conditions climatiques extrêmes, le regain d'intérêt pour l'activité agricole, ayant induit le retour de nombreux migrants et l'émergence de multiples acteurs, s'accompagne de fortes pressions sur les ressources foncières, de tensions sociales et d'un risque de fragilisation du milieu posant la question cruciale de la gestion durable du territoire.

Au Sahel, le bois-énergie, sous une forme brute ou sous forme de charbon, est la première source énergétique des populations rurales et urbaines. La demande croissante des grandes villes fait peser sur les ressources forestières avoisinantes une pression de plus en plus forte, pouvant remettre en cause leur durabilité. Dans ce contexte, la question de l'organisation spatiale des bassins d'approvisionnement des villes sahéliennes, est un enjeu majeur pour la définition de politiques de gestion à long terme des ressources ligneuses. La modélisation spatiale de l'aire d'approvisionnement de Bamako (Mali), utilisée comme un processus heuristique, permet de mettre en évidence les déterminants de la localisation et de l'intensité des prélèvements. Il apparaît que le facteur principal d'explication des flux de bois réside dans l'organisation des ventes de bois en milieu rural. La présence d'une foire hebdomadaire ou d'un marché rural du bois-énergie est un facteur d'attractivité plus important que la distance à Bamako. Cette caractéristique de l'échange est négligée dans la plupart des modèles de localisation existants qui, en majorité, s'attachent au seul coût du transport. Le modèle ainsi élaboré, par sa capacité de prédiction des flux et de mesure des potentiels, offre également un intérêt pratique pour la planification d'actions, équitables et efficaces, visant à rendre l'approvisionnement de Bamako plus durable.

La prospérité d'un territoire et le niveau de son emploi dépendent de sa capacité à attirer et à retenir des activités productives. Parmi les facteurs d'attractivité territoriale, on trouve la dotation des territoires en infrastructures de transports et de télécommunications (Baranzini et al., 2006). Le développement quantitatif et qualitatif des réseaux de transports et de télécommunications constitue donc un enjeu important. Alors que les modèles d'Economie Géographique se sont imposés en mobilisant systématiquement la notion de distance géographique et les coûts de transports qui lui sont associés, l'impact du développement des télécommunications n'a pas été intégré. Pourtant, un parallèle peut être fait entre la relation transports-économie et la relation télécommunications-économie car les télécommunications vont également modifier la relation à l'espace (Rallet et Torre, 2007). On souhaite montrer comment la coexistence des systèmes de transports et de télécommunications va modifier les mécanismes et résultats mis en évidence en Economie Géographique. Pour cela, après une revue de littérature, nous nous intéresserons à trois thèmes issus du champs de l'Economie Géographique, pouvant être affectés par la prise en compte conjointe des transports et des télécommunications. (Chapitre 2) : Relations inter-firmes et modification des processus de concurrence. (Chapitre 3) : Structuration et attractivité territoriale. (Chapitre 4) : Mise en œuvre du télétravail et concurrence entre les territoires.

L'hétérogénéité spatiale est aujourd'hui reconnue comme un facteur primordial pour la diversité et le fonctionnement des écosystèmes prairiaux, mais reste souvent négligée dans l'analyse de l'impact de différents modes d'utilisation pastorale. Les communautés prairiales subalpines sont des milieux hautement diversifiés, au cœur d'enjeux écologiques, socio-économiques et culturels. Depuis plusieurs décennies, des changements d'usage, notamment l'extensification conduisant parfois à l'abandon du pâturage, affectent ces prairies dans de vastes régions des Alpes. Connaitre la réponse spatiale de ces communautés à ces changements d'usage peut constituer un enjeu important pour mieux prédire les conséquences en termes de valeurs écologiques et agronomiques. L'objectif général de ce travail est d'identifier l'organisation spatiale de composantes spécifiques et fonctionnelles de communautés prairiales subalpines dans des situations contrastées d'usage : pâturage traditionnel et abandon sur le moyen terme (~20 ans), de comprendre les mécanismes liés au pâturage influençant cette organisation spatiale et d'explorer les conséquences potentielles de l'organisation spatiale des composantes spécifiques et fonctionnelles sur les valeurs d'usage de ces milieux. Ce travail révèle que l'arrêt du pâturage conduit à des modifications importantes de l'organisation spatiale à la fois des espèces et de traits fonctionnels aériens. La variabilité spatiale de ces composantes est systématiquement augmentée à différentes échelles spatiales en situation d'abandon révélant un grain plus grossier d'hétérogénéité spatiale, lié à une plus faible coexistence locale des espèces et des traits et à une convergence fonctionnelle plus forte que sous l'effet diversificateur à échelle fine du pâturage traditionnel. D'autres part, même si une réponse en termes de patrons spatiaux est également observée, celle-ci n'est pas systématique, indiquant l'absence d'une action structurante forte du pâturage qui agit donc surtout sur la variabilité. Une expérimentation in situ montre en effet que la formation de patrons spatiaux marqués en réponse à une action de défoliation sélective semble limitée dans ces prairies relativement peu productives. De plus, une faible structuration spatiale du couvert en termes de valeurs d'usage fourragère a été observée, pilotée dès des échelles très fines par la variabilité spatiale à un grain fin des assemblages d'espèces et de traits dans les zones pâturées. Ces résultats suggèrent ainsi l'expression d'un pâturage peu sélectif exprimé par les troupeaux ovins dans ces milieux peu productifs, et la prépondérance du filtre abiotique dans la détermination des assemblages spatiaux des espèces et des traits. La formation de patchs très contrastés et très structurés spatialement en réponse au pâturage est plus probable dans des milieux très productifs où la compétition est plus intense et la repousse de la végétation favorisée. La prise en compte de la variabilité autour de la réponse moyenne des communautés se révèle donc un élément essentiel pour analyser l'évolution des prairies subalpines en réponse au changement d'usages pastoraux. Une des perspectives fortes suite à ce travail est l'analyse de la synergie entre la réponse de l'hétérogénéité spatiale du couvert et celle du compartiment souterrain (traits racinaires, mycorhization, diversité microbienne...).