Cette étude permet une approche de la gestion et de la protection du milieu marin de la mer d'Iroise à partir des connaissances biologiques et écologiques acquises pour l'ensemble de la zone. Ce travail s'insère dans les préoccupations nationales et internationales de conservation de la biodiversité par l'acquisition et la synthèse de connaissances scientifiques et leur restitution aux autres acteurs de la conservation. La richesse biologique de cette région marine est attestée par la présence d'espèces-phares mais le milieu benthique restait largement méconnu. Cette étude apporte des données qui complètent les connaissances sur la sédimentologie des fonds de l'Iroise et permettent d'en préciser la couverture sédimentaire et la variabilité spatiale et saisonnière. Une large gamme de types sédimentaires est représentée, avec une importance originale pour les cailloutis et les graviers et l'organisation des sédiments en couches superposées, induisant une complexité d'habitats ; de plus, la variabilité spatiale masque la variabilité saisonnière. L'étude de la faune benthique des fonds meubles permet de définir les habitats et les communautés du milieu marin de l'Iroise, avec six grandes unités de peuplement comportant chacune plusieurs faciès, dont certains à grande valeur écologique et patrimoniale. L'importance de la zone frontale du large et son influence sur les communautés benthiques sont mises en évidence. Une analyse de l'utilisation de l'espace et des ressources en mer d'Iroise est proposée, ainsi qu'un bilan concernant la biodiversité et l'état actuel des réflexions internationales sur les aires marines protégées. La synthèse finale dégage les enjeux des habitats et des peuplements de l'Iroise puis les pressions anthropiques potentielles à court et moyen termes. Les priorités et les solutions pour la conservation de ce milieu marin sont discutées et un plan de zonage multi-usages est proposé dans le cadre du futur Parc National Marin de la mer d'Iroise.

La mesure du rayonnement cosmologique (CMB pour Cosmic Microwave Background) en est à un point crucial. Les expériences qui le mesurent sont de plus en plus sensibles et précises. Ce manuscrit présente deux instruments dont l'objectif est de mesurer les anisotropies de température de ce rayonnement. Dans une première partie nous présentons le travail effectué sur l'optimisation du refroidissement des détecteurs grâce a une dilution en cycle ouvert de l'3He dans l'4He dans le cadre de l'expérience satellite Planck. Trois types de supports pour l'échangeur à contre-courant permettant d'atteindre 100 mK avec une puissance disponible de 100 nW sont étudiés. Lors des essais, nous avons approfondi la compréhension de phénomènes physiques présents dans une dilution à cycle ouvert. La deuxième partie présente un filtrage original pour atteindre une grande stabilité de température à 100 mK. En réalisant différentes expériences nous démontrons l'efficacité d'un filtre continu à forte capacité calorifique. Ce filtre, en HoY, a été qualifié d'un point de vue spatial afin d'être utilisé pour le satellite Planck. La troisième partie de ce manuscrit est entièrement consacrée à l'expérience Archeops. Dans ce cadre nous avons développé un cryostat spécifique pour la mesure en ballon stratosphérique. Cette expérience nous a permis d'approfondir plusieurs domaines de la mesure du CMB telles que la bolométrie, l'électronique et l'analyse d'un signal complexe. Les données prometteuses du dernier vol devraient contraindre les paramètres cosmologiques.

L'étalonnage des instruments dédiés à l'observation de la Terre et du Cosmos est l'une des clefs d'un retour scientifique maximal de ces missions. <br> La première partie de cette thèse est consacrée à la préparation des outils et méthodes d'étalonnage du spectromètre submillimétrique HIFI embarqué à bord du satellite Herschel en 2007. Le premier aspect traite de l'étalonnage des données et de leur conversion en une échelle scientifique. Nous recensons dans un premier temps les besoins de l'étalonnage en vol et identifions les étalons primaires et secondaires. Nous établissons alors une liste de candidats potentiels, complétée par une campagne d'observations préparatoires au sol. Un schéma d'étalonnage interne fondé sur deux charges embarquées est étudié et nous présentons un premier bilan d'erreur. Nous montrons que cette approche n'est a priori pas adaptée aux conditions spatiales et donnons les premiers éléments d'une technique plus adéquate. Le second aspect s'intéresse à l'étalonnage de l'instrument proprement dit. Nous analysons les besoins de la campagne de mesures en laboratoire du premier prototype de HIFI, et proposons un système original afin d'étalonner divers paramètres au sol. Nous montrons également l'importance d'une modélisation instrumentale et présentons une description des systèmes d'ondes stationnaires susceptibles d'affecter les données de HIFI. <br> La seconde partie de cette thèse est dédiée à l'étude de coeurs denses galactiques détectés dans l'infrarouge moyen par le satellite ISO. Nous montrons que ces objets appartiennent à une population nouvelle de condensations massives (M > 1000 Masses solaires) et froides (8 < T < 25 K) associées à des nuages moléculaires géants. L'analyse indique des extinctions dans le visible supérieures à 50, et suggère que des phénomènes de collage sur les grain affectent la plupart des espèces moléculaires. Nous montrons que ces objets sont probablement fragementés, et qu'ils sont susceptibles, ou ont déjà initié la formation d'étoiles massives en leur sein.

Les spectroscopies vibrationnelles infrarouge et Raman sont de formidables techniques d'analyse pour la caractérisation d'échantillons complexes. Elles permettent effectivement d'accéder à une grande richesse d'information moléculaire. Au-delà des caractérisations macroscopiques de ces techniques, le couplage des spectromètres à des microscopes rend possible la génération de cartographies représentant les distributions spatiales des espèces chimiques de l'échantillon analysé. Malgré ce fort potentiel, ces spectroscopies sont mal adaptées à l'imagerie d'échantillons de taille micrométrique et submicrométrique. Leurs résolutions spatiales en partie fixées par la limite de diffraction sont effectivement restreintes. L'augmentation de la résolution spatiale est donc toujours un enjeu majeur pour permettre une meilleure caractérisation des échantillons analysés. Deux approches se sont dégagées pour améliorer cette limite. La première solution est centrée sur le développement instrumental comme par exemple la spectroscopie champ proche. La seconde approche algorithmique tente de repousser les limites de résolution de système optique par le traitement mathématique et statistique des images générées sur des spectromètres classiques en champ lointain. C'est dans ce cadre que s'inscrit notre recherche. Nous présenterons ainsi dans ce travail le développement et l'optimisation d'un nouveau concept dit de " super-résolution " adapté aux imageries des spectroscopies moyen infrarouge, proche infrarouge et Raman. Différents échantillons d'origines pharmaceutiques, biologiques ou environnementales seront alors exploités.

La multiplicité et l'intensité d'usages ayant parfois des pratiques antagonistes génèrent de nombreux conflits en zone côtière. Ces concurrences pour les ressources et/ou l'espace s'expriment de différentes manières mais se posent fréquemment comme freins à la gestion des territoires. En, s'ils peuvent être considérés comme des vecteurs de changement, les conflits d'usages sont fréquemment utilisés comme stratégies d'acteurs pour prolonger un statu quo. Plus souvent abordés sous un angle social en Géographie, ces objets ont pourtant une origine et une inscription spatiales. L'explicitation des processus spatio-temporels menant à leur genèse représente un levier pour l'aide à leur résolution ou leur anticipation. Partant de ce constat, cette thèse s'organise autour de la recherche des concepts et outils mobilisables pour l'analyse spatiale des conflits d'usages. Ce questionnement amène tout d'abord à définir les concepts manipulés et à analyser les différentes approches existantes. Cette synthèse bibliographique permet de positionner ce que peut être une approche spatiale des conflits d'usages. Ensuite, à partir d'exemples en baie de Bourgneuf (Pays de Loire, France), le repérage et l'analyse des structures spatiales permettent de mettre en évidence l'existence d'archétypes d'interactions génératrices de conflits. Cette phase nourrit la formalisation d'un modèle conceptuel du système spatial de genèse des conflits d'usages. Sur la base de cette conception, des études spécifiques sur différentes problématiques (planification des zones de mouillages forains, développement de l'ostréiculture en mer, interactions pêche à pied/environnement) sont exposées. Celles-ci permettent de tester la pertinence d'outils de modélisation spatiale pour l'analyse des interactions. Cette partie mobilise un panel d'outils allant des chorèmes à la simulation individu-centrée en passant par la structuration de bases de données spatiales et l'utilisation d'algorithmes de combinaison de données spatio-temporelles. La mise en évidence de cas d'utilisation des différents concepts et outils utilisés et la formalisation le lien entre approche spatiale des conflits d'usages et développement de la géoprospective closent ce travail.

La représentation que la société se fait de l'espace maritime a évolué au cours des siècles passant de l'idée de " solitudes océaniques " à celle de " mers pleines ". En effet, aux activités " traditionnelles " déjà existantes (pêche professionnelle, navigation, etc.), se superposent l'intensification de certaines pratiques (extraction de granulats marins, navigation de plaisance, etc.), mais aussi de nouvelles activités, jusque là purement terrestres ou côtières, amenées à se développer vers le large (énergies marines renouvelables, aquaculture offshore, etc.). Face à ces enjeux de développement, la nécessité de conserver le milieu marin favorise également la multiplication d'aires marines protégées (parc naturels marins, sites Natura 2000 en mer, etc.). On assiste donc à une augmentation des demandes d'espaces en mer à laquelle les disponibilités réelles ne peuvent répondre sans une gestion intégrée permettant la cohabitation entre l'ensemble des activités maritimes. Mais les particularités de l'espace maritime nécessitent une approche spécifique. La Gestion Intégrée des Zones Côtière (GIZC) est aujourd'hui une démarche reconnue à l'échelle internationale en réponse à ces enjeux. Mais ses applications sont trop souvent encore au stade expérimental et les retours d'expériences montrent qu'elles se sont limitées à la frange littoral terrestre ou à des espaces maritimes fermés. C'est dans ce contexte qu'apparaît utile la Planification Spatiale Maritime (PSM), permettant d'étendre en mer les principes de la GIZC. Après avoir étudié le sens de la PSM notamment au travers l'analyse d'expériences à l'échelle internationale, cette thèse s'attache à évaluer la position française vis-à-vis de la PSM dans le contexte de construction de sa stratégie de Gestion Intégrée de la Mer et du Littoral (GIML). Les aspects théoriques de la PSM sont confrontés avec les réalités du terrain à différentes échelles et plus particulièrement à celle du bassin maritime de Lorient. Cette démarche permet d'identifier les éléments clés et les enjeux de la mise en œuvre de la PSM dans le contexte français métropolitain.

Dans les paysages soudaniens, embrasés lors de la saison sèche, les importantes mutations engendrées par l'intensification agricole recomposent les espaces et les modes de gestion associés. Dans ce contexte, le feu, symbole passé de la dégradation des forêts devient un outil d'ingénierie écologique aux services des savanes désormais menacées. Afin d'analyser ces bouleversements complexes des paysages-objets et des représentations associées aux enjeux modernes qui se tissent, une caractérisation spatiale fine du feu a été entreprise. Ce travail, central dans la recherche menée, permet alors d'appréhender l'évolution des modes de gestion et les trajectoires paysagères. Contrairement aux observations reléguant les pratiques du feu comme anecdotiques ou anarchiques en saison sèche, nous montrons que la dynamique complexe des feux de brousse est principalement structurée par la combinaison locale d'une pratique régulière et de facteurs pédoclimatiques. L'interaction locale entre le moment de la mise à feu et la combustibilité de la végétation est le critère déterminant des régimes de feux observés à l'échelle régionale. Les dernières pluies correspondent ainsi à l'éclosion des premiers feux sur les sols squelettiques, puis petit à petit, les feux parcourent des milieux aux sols plus profonds où la végétation reste humide plus longtemps. Le recours à l'analyse et à la simulation spatiale a permis de faciliter les échanges entre observations de terrain et cartes régionales, pour ainsi explorer les interactions locales entre mise à feu et dynamique saisonnière des espaces. Cependant si cette dynamique saisonnière est confirmée, elle dévoile au-delà-des variables biophysiques, la place nouvelle des territoires dédiés à la protection de la nature et l'hétérogénéité des regards portés sur la gestion des espaces ruraux.

Les Technologies d'Information et de Communication (TIC) facilitent la collecte et le traitement d'informations numériques, aussi nombreuses que variées, et sont de plus en plus sollicitées dans différents domaines (géographie, informatique, économie, statistiques etc.). La thèse a pour objectif de montrer les apports des TIC dans l'étude d'objets ou phénomènes géographiques dont la distribution est variable dans l'espace. Dans un premier temps, des inégalités territoriales de diffusion d'infrastructures Internet sont observées à différentes échelles, ce qui est communément appelé " la fracture numérique ". Pour remédier à ces inégalités, en particulier dans des espaces peu densément peuplés, la solution proposée est d'envisager une desserte maximale du territoire par la technologie non-filaire (Wi-Fi). Cette solution a été appliquée pour une commune drômoise (La Roche-sur-le-Buis). Les données (bâti) sont de type images et nécessitent un dispositif de repérage et de collecte approprié qui fait l'objet du second temps de la recherche. L'objectif a été de trouver une méthode relativement simple et accessible d'extraction de données du bâti sous un logiciel de géo-localisation en accès libre (type Google Earth). Ce logiciel permet d'accéder à des bases de données d'images raster grand public couvrant le monde entier. A une échelle fine, les méthodes habituelles de télédétection n'étant pas assez satisfaisantes, une autre méthode basée sur une stratégie de choix de la cible, de l'image (bonne résolution spatiale) et de la méthode de détection de l'objet spatial (bâti) à l'aide d'un Système d'Information Géographique (SIG) est proposée en mode vecteur. Elle est testée en France et en Syrie à différentes échelles. Les résultats montrent que la qualité de cette approche semi-automatique, voire automatique, est liée à certains paramètres dans les trois phases de la méthode : phase de choix des données, phase de traitement et phase d'analyse

Cette thèse s'intéresse à la manière dont les économies d'agglomération façonnent l'organisation spatiale des secteurs d'activité en France et agissent sur la productivité des entreprises. Dans le premier chapitre, nous développons une nouvelle méthode pour mesurer la concentration spatiale à partir de données géo-localisées. Nous l'appliquons à la comparaison de la concentration spatiale dans les secteurs de service et dans les secteurs manufacturiers. Nous soulignons, entre autres, une tendance plus forte des secteurs de service à se concentrer spatialement. Dans les deuxième et troisième chapitres, nous évaluons l'impact des externalités d'urbanisation et de localisation sur la productivité des entreprises. Nous montrons dans le chapitre 2 que les entreprises gagnent, en moyenne, à être localisées dans une zone à forte densité en emploi et à proximité d'entreprises opérant dans le même secteur d'activité. Le chapitre 3 étudie comment ces effets sont différenciés entre entreprises hétérogènes. Nous soulignons le fait que les entreprises les plus productives sont aussi celles qui bénéficient le plus des externalités d'urbanisation. Le chapitre 4 se concentre sur les problématiques de commerce international. Nous montrons que plus le nombre d'immigrés est grand dans un département français, plus ses échanges commerciaux avec le pays d'origine de ces immigrés sont importants. Enfin, le dernier chapitre propose une contribution méthodologique. Nous étudions comment le choix particulier d'un découpage géographique, avec des unités spatiales de taille et de forme données, influence les résultats des exercices statistiques des chapitres précédents. Nous concluons à un biais faible lié au Problème des Unités Spatiales Modifiables, au regard du biais introduit par une mauvaise spécification.

Les états comprimés de spin sont des états intriqués qui ont intérêt pratique dans la métrologie quantique et l'interféromètrie atomique. Dans cette thèse, nous étudions théoriquement les schémas réalistes pour la production des états comprimés de spin utilisant l'interaction cohérente entre les atomes froids dans un condensat de Bose-Einstein bimodal. En particulier, nous incluons les processus de décohérence tels que les pertes de particules, ainsi que la dynamique spatiale, qui limitent la compression maximale accessible dans une expérience réelle. Nous trouvons que l'effet des pertes ne peut être négligé dès que la fraction de particules perdue est de l'ordre du paramètre de compression. La solution analytique que nous trouvons, en utilisant des fonctions d'onde Monte-Carlo, nous permet d'effectuer une optimisation pour la compression de spin en ce qui concerne les paramètres de l'expérience. D'autre part, nous avons développé une méthode pour étudier la dynamique spatiale et la dynamique de spin intriquées dans un condensat bimodal, ce qui permet un traitement complet analytique dans certains cas, et peut être utilisée dans le cas général, sans nécessiter de calculs numériques lourds. Nous appliquons nos études théoriques à une expérience de compression de spin récemment réalisée avec succès sur une puce à atomes. Enfin, nous étudions la compression de spin dans un système lié mais différent d'un BEC avec deux modes spatiaux couplés de façon cohérente par effet tunnel. Nous étudions ce problème avec un modèle dynamique à deux modes pour T << Tc et avec une approche multimode à l'équilibre thermique pour T ~ Tc.