SVOM est une mission spatiale franco-chinoise qui sera lancée à la fin de l’année 2021. Son objectif est d’étudier les sursauts gamma et autres sources transitoires du ciel X et gamma. Les sursauts gamma sont des explosions cosmiques brèves et très énergétiques permettant leurs détections à des distances extrêmes. Ils apparaissent de manière aléatoire sur tout le ciel et émettent de la radiation dans une large gamme de longueurs d’ondes, allant de l’émission en infrarouge jusqu’aux rayons gamma. SVOM, qui évoluera en orbite basse autour de la Terre, sera composé de quatre instruments, sensibles du domaine visible aux rayons gamma, et sera couplé à des télescopes situés sur Terre qui effectueront des observations complémentaires dans les longueurs d’ondes allant du visible à de l’infrarouge. Le travail que je présente dans cette thèse est basé sur l’étude des performances du télescope MXT, dont l’optique est inspirée du principe de fonctionnement des “yeux des langoustes”. Elle sera mise en place pour la première fois dans le cadre de télescopes X, nécessitant donc de comprendre la réponse de cette optique. MXT est chargé d’observer, la contrepartie qui suit les sursauts gamma, dite émission rémanente, dans la gamme des rayons X entre 0,2 et 10 keV. Il joue un rôle clé dans la localisation précise de ces sources astrophysiques afin de transmettre, en temps réel, leurs positions aux télescopes situés au sol, qui observeront à leur tour, rapidement et précisément, le phénomène. Au cours de mon travail de thèse, j’ai mis en place un simulateur d’observation de MXT qui m’a permis d’estimer et d’étudier les performances attendues de l’instrument au cours de la mission. J’ai également développé des algorithmes de localisation qui seront implémentés à bord du satellite. Ceux-ci m’ont ensuite permis de tester les capacités de localisation de MXT à partir d’une base de données des rémanences de sursauts gamma et de montrer que 50% de ces rémanences seront localisées plus précisément que la minute d’arc. J’ai enfin appliqué une partie de mes modélisations numériques dans le cas de sources d’ondes gravitationnelles afin d’évaluer la détection des contreparties X d’étoiles à neutrons binaires. / SVOM is a Sino-French space mission to be launched at the end of 2021. Its objective is the study of gamma-ray bursts (GRBs) and other transient high energy sources. These GRBs are very powerful cosmic explosions that can be detected at extreme distances. They appear randomly on all the sky and emit radiation in a wide wavelength range, from the infrared emission to gamma rays. SVOM space mission will shed new light on the physical phenomena associated to GRBs by detecting and observing them in real time over a wide energy range. The satellite, which will be injected on a low Earth orbit, will carry four instruments sensitive from the visible to the gamma-ray domain. Ground based telescopes will complement the space borne ones and will allow for follow-up observations from the visible to the infrared band. The MXT instrument, whose optics are based on the “lobster eyes” principle, will observe GRBs soft X-rays counterparts (afterglows) between 0.2 and 10 keV. This optics will be used for the first time for an X-ray telescope which means to characterize this optics. MXT will play a key role in the localization of these astrophysical sources that will be transmitted, in real time, to ground based instruments allowing for fast and precise observations. During my thesis, I developed an MXT observation simulator in order to predict the performances of the instrument during the mission. I also developed localization algorithms to be implemented on board the SVOM satellite and made use of the state of the art knowledge about X-ray afterglows in order to predict the localization capabilities of MXT. I demonstrated thaht 50% of these afterglows will be localized with a better precision than the arc-minute. I finally applied my simulation tools in the case of gravitational wave sources and, in particular, to assess the capabilities of MXT to observe bright X-ray counterparts of binary neutron star mergers.

Chez les baleines à bosse (Megaptera novaeangliae), le maintien des liens sociaux entre les femelles et leurs nouveau-nés implique différentes modalités sensorielles telles que l'ouïe, le toucher et la vision. Si la communication acoustique chez les mâles chanteurs de cette espèce a été largement étudiée, les sons sociaux, en particulier ceux produits par les femelles et leurs nouveau-nés, ont été peu reportés. Cette étude décrit les sons sociaux présents dans les enregistrements acoustiques axés sur les groupes mère-baleineau et discute des vocalisations produites par les femelles et les baleineaux dans les interactions mère-jeune. En considérant les sons les plus fréquents de ce répertoire vocal, une analyse centrée sur la détermination de la source des sons de bass fréquence produits par la mère a été effectuée et des analyses ont été réalisées pour mettre en évidence l'individualité de certaines vocalisations appartenant à la mère et à son petit. Une description du contexte comportemental de leur production vocale a été réalisée et parallèlement, les profils de plongée des mères et de leurs nouveau-nés ont été décrits. En outre, les femelles et leurs petits passent beaucoup de temps à la surface de l'eau. Les mères sont souvent statiques à la surface tandis que les baleineaux évoluent autour d'elles. Cette étude est également consacrée à la compréhension de leurs comportements de surface, en tenant compte des comportements initiés par les baleineaux. Des séries d’analyses ont été réalisées pour déterminer si les baleineaux présentaient des comportements de latéralisation par rapport à leur mère. Enfin, en utilisant la méthode de photogrammétrie, les tailles des femelles et des nouveau-nés ont été mesurées, ainsi que l'espace utilisée par les baleineaux autour de leur mère. / In humpback whales (Megaptera novaeangliae), maintaining social bonds between females and their newborns involves different sensory modalities such as hearing, touching and vision. While acoustic communication in male singers of this species has been extensively studied, social sounds, especially those produced by the females and their newborns have been poorly documented. This study describes the social sounds present in acoustic recordings focused on mother-calf groups and discusses the vocalizations used by females and calves in mother-offspring interactions. By considering the most frequent sounds from their vocal repertoire, an analysis focused on the determination of the source of the low-frequency sounds produced by the mother have been carried out and analyses were performed to investigate the individuality of some vocalizations belonging to the mothers and the calves. A description of the behavioural context of their vocal production was performed and the diving profiles of mother-calf pairs were described. Moreover, females with their calves spend a lot of time on the water surface. Mothers are often static at the surface while calves move around them. This study is also dedicated to the understanding of their surface behaviours, considering the behaviours initiated by calves. A series of analyses were carried out to determine whether calves exhibited lateralization behaviours in relation to their mothers. Finally, by using photogrammetry method, mother-calf lengths were measured, and calves spatial range around their mothers was investigated.

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une pathologie soudaine et brutale, pouvant entraîner de graves séquelles. L’atteinte des grandes fonctions neurologiques provoquée par un AVC explique ces lourdes séquelles. Sur le long terme, un handicap de nature et de sévérité très variées persiste fréquemment, qui s’accompagne en outre souvent de syndromes dépressifs importants ainsi que de troubles émotionnels et parfois comportementaux. En France, l’AVC représente la troisième cause de décès chez les hommes (13 003 décès) et la première chez les femmes (18 343 décès) en 2013. Le parcours de santé des patients victimes d'AVC se compose de plusieurs séquences : la phase préhospitalière, avec un enjeu de transfert urgent vers une unité neurovasculaire (UNV), puis l’hospitalisation en aiguë, avec la prise en charge thérapeutique en urgence et, enfin, le retour à domicile. Durant la phase préhospitalière, la notion d’urgence est essentielle : plus vite le patient est traité et plus il a de chances de réduire le risque de séquelles lourdes. En effet, une victime perd 2 millions de neurones chaque minute à la phase aigüe de l’AVC. Deux traitements, dans certains cas complémentaires, existent : la thrombolyse et la thrombectomie. Ils sont réalisés dans les structures de référence de traitement, les UNV. Les territoires ne sont pas égaux face à la prise en charge de l’AVC, que ce soit en termes d’accessibilité, mais également de répartition spatiale des occurrences d’AVC. La géographie de la santé est ainsi une discipline essentielle pour répondre à ces problématiques. Les outils de la géographie permettent notamment de cibler les populations à risque de retard, mais également à risque de survenue plus élevé. Ce travail de recherche poursuit ainsi différents objectifs complémentaires. En premier lieu, ce travail a pour but de décrire l’accessibilité au traitement du patient, quel que soit son lieu de prise en charge, depuis le moment où il appelle le SAMU centre 15, en fonction des vecteurs de prise en charge (SAMU, sapeurs-pompiers), des conditions de circulations et de la stratégie thérapeutique. Ainsi, les populations à risque de retard de prise en charge, et possiblement de non accès au traitement, sont identifiées. En outre, le second objectif est de décrire la répartition spatiale des occurrences d’AVC et caractériser les modèles de distribution spatiale d’AVC. Cette répartition est ensuite analysée à l’aide de différentes variables territoriales (socio-économiques, structurelles, environnementales) afin de comprendre les causes de la sur-représentation des AVC en certains endroits. Afin de mener une caractérisation globale des causes explicatives de survenue de l’AVC, des analyses sur une série chronologique ont également été menées afin de savoir, notamment, si un type de temps à risque de survenue d’AVC existe. Les analyses menées tout au long de ce travail se sont appuyées sur les données du registre des AVC thrombolysés du Réseau des Urgences de la Vallée du Rhône (RESUVal), ainsi que sur les données de la cohorte STROKE 69 dans le Rhône. Par ailleurs, l’évaluation de l’accessibilité dans le département a pu bénéficier de l’exploitation de la base de données du SDMIS. Ce travail se veut très opérationnel, permettant de proposer des axes pour améliorer territorialement la prise en charge de l’AVC : en termes d’organisation et de répartition des structures pouvant traiter les patients, mais également de politiques publiques permettant de sensibiliser les populations à risque de survenue d’un AVC / Stroke is a sudden and brutal pathology that can lead to serious sequelae. The damage to major neurological functions caused by stroke explains these severe sequelae. In the long term, a disability of very varied nature and severity most often persists, often accompanied by significant depressive syndromes and emotional and sometimes behavioural disorders. In France, stroke is the third leading cause of death among men (13,003 deaths) and the first among women (18,343 deaths) in 2013. The management of stroke patients consists of several sequences: the pre-hospital phase, with an urgent need for transfer to a stroke unit (UNV), then acute hospitalization, with emergency therapeutic management and, finally, direct return home. During the pre-hospital phase, the notion of urgency is essential: the sooner the patient is treated, the more likely he is to reduce the risk of serious sequelae. Indeed, a victim loses 2 million neurons every minute during the acute phase of stroke. Two treatments, which may be complementary, exist: thrombolysis and thrombectomy. They are carried out in the treatment reference structures, the stroke unit (UNV). Areas are not equal in terms of stroke management, either in terms of accessibility or in terms of the spatial distribution of stroke occurrences. The geography of health is thus an essential discipline to address these issues. Geographic tools allow to target populations at risk of delay, but also at higher risk of occurrence. This research work thus pursues different complementary objectives. First, this work aims to describe the patient's accessibility to treatment, regardless of where he is treated, from the moment he calls the SAMU centre 15, depending on the type of vectors of care (SAMU, fire brigade), traffic conditions and therapeutic strategy. In this way, populations at risk of delayed care, and possibly lack of access to treatment, can be identified. In addition, the second objective is to describe the spatial distribution of stroke occurrences and characterize models of spatial distribution of stroke. This distribution is then analyzed using different territorial variables (socio-economic, facilities, environmental) to understand the causes of the over-representation of stroke in some areas. In order to conduct a global characterization of the explanatory causes of stroke occurrence, time series analyses were also conducted to determine, among other things, whether a type of time at risk of stroke exists. The analyses conducted throughout this work were based on data from the thrombolytic stroke registry of a French emergency network called Réseau des Urgences de la Vallée du Rhône (RESUVal), as well as data from the STROKE 69 cohort in the Rhone. In addition, the evaluation of accessibility in the department was able to benefit from the use of the SDMIS database.This work is intended to be very operational, making it possible to propose ways to improve stroke management in the region: in terms of the organization and distribution of structures that can treat patients, but also in terms of public policies to raise awareness among populations at risk of having a stroke

L'environnement dans lequel nous évoluons nous apparaît comme stable. Il nous semble exister indépendamment de notre mouvement et du sens à partir duquel nous le percevons. Or, chacun de nos déplacements peut modifier l'information sensorielle : l'image rétinienne est constamment modifiée lorsque nous sommes en mouvement ou l'information tactile lorsque nous déplaçons la main pour identifier un objet. Par ailleurs, les éléments extérieurs peuvent se déplacer produisant également une modification de la stimulation de nos capteurs. La connaissance de notre propre mouvement dans cet environnement est un élément essentiel permettant de distinguer les modifications sensorielles liées à notre propre action de celles qui nous sont extérieure. Le mouvement est généralement réalisé par le capteur sensoriel: celui-ci subit la modification de stimulation liée à son propre déplacement. Le toucher est fondamentalement une modalité active car, l'objet exploré tactilement est généralement plus grand que la surface de peau utilisée pour ce faire. Le mouvement permet donc de reconstituer spatialement les caractéristiques de l'objet, en associant les informations locales successives. Mais, le nombre de degrés de liberté du mouvement en haptique complexifie cette opération, et l'on peut s'interroger sur la représentation de ce mouvement. Il a été observé que l'association sensorimotrice haptique apparaît pouvoir dépasser le cadre de son usage quotidien. Dans le cas de certains dispositifs de substitution sensorielle visuo-tactile, le participant, non-voyant ou bien les yeux bandés, déplace une caméra dont l'image est retransmise tactilement dans le dos grâce à une matrice de vibreurs tactiles. Après un entraînement, les participants rapportent percevoir l'élément filmé, et localisé dans l'espace. Or, il existe deux grandes différences par rapport à une perception tactile usuelle. Tout d'abord, la modification de la stimulation liée au mouvement correspond à une modalité distale, comme la vision, et non proximale comme l'est le toucher. Ensuite, le mouvement est réalisé par une partie du corps, le bras, et la conséquence sensorielle tactile est située sur une autre partie, le dos. Afin d'étudier l'association sensorimotrice dans la perception spatiale haptique, nous avons dû établir une méthodologie permettant de séparer le mouvement réalisé de la stimulation tactile résultante afin qu'ils soient situés à deux endroits distincts sur le corps. Nous avons tout d'abord choisi le cas où la conséquence tactile du mouvement d'une main est stimulée sur l'index de l'autre main. Cette expérience a montré qu'il existait une représentation du mouvement, abstraite de son origine, pouvant être associée avec la stimulation tactile situé sur l'autre main, sans entraînement. L'association sensorimotrice entre les deux bras peut être considérée comme un cas spécifique en raison de la coordination bimanuelle. Nous avons donc étudié cette association lorsque le mouvement est réalisé par le pied ou les yeux ou lorsqu'un point se déplace visuellement sans aucun mouvement du participant. Les résultats ont montré qu'il existe deux représentations complémentaires du mouvement. Une première, plus abstraite, correspondant au codage d'une direction dans l'espace. Elle est utilisée même lorsqu'il n'y a pas d'action mais simplement la visualisation d'un mouvement. L'autre représentation correspond aux caractéristiques du mouvement (amplitude/vitesse) et n'a pu être observé que lorsqu'il y avait une action. L'étude suivante s'est concentrée sur le référentiel de représentation de la direction du mouvement. Les résultats ont montré qu'il s'agissait en partie d'un référentiel centré sur le participant. Dans le cas où les bras étaient positionnés devant et à proximité du participant, présentaient une tendance plus instable voire allocentrique pour certains participants. / The world appears stable to us. It seems to exist independently from our own movements and the sense we use to perceive it. Our movements can however modify the sensory information we receive: the retinal image is constantly modified when we walk as is the tactile stimulation when we move the hand to identify an object. External objects can also move in the meantime, further modifying the stimulation. The knowledge of our own movement in the environment is necessary to distinguish sensory modifications linked to our own action and the ones linked to external movement. In most of the cases, the sensory receptor itself is moved in order to perceive and it generates the sensory modification linked to its movement. Touch is fundamentally an active modality. Explored objects are generally larger than the skin surface used to perceive them. Spatial characteristics of the objects are perceived thanks to the movement, by combining the successive local tactile information, which is made even more complicated by the degrees of freedom inherent to the movement in haptic perception. This leads to the question on how the movement is represented. It has been observed that sensory-motor combination in haptic goes beyond the way it is normally used on a daily basis. Participants -blind or blindfolded- uses visuo-tactile sensory substitution displays by moving a camera. The resulting image is "displayed" tactilely on the back of the participant using a matrix of vibrators. After a period of training, participants report that they perceive the filmed object, located in space. There are two main differences between this experiment and the usual haptic perception. First, the modification of the stimulation linked to the movement corresponds to a distal modality, like vision, and not a proximal modality, like haptic. Then, the movement is made with one part of the body, the arm, and the sensory consequence is perceived on another part of the body, the back. In order to study the sensory-motor association in spatial haptic perception, we have set up a method to divide location of the movement on the body from the location where the resulting tactile consequence is perceived. Our first study was the case of moving one hand and feeling the tactile consequence on the other hand's index finger. This experiment has shown that a representation of the movement, abstract from its location on the body, could be associated to the tactile simulation, without training. Moreover, we have studied this association in the situations where feet or eyes move, or for a seen motion (without any movement of the participant). Results have shown that there are two distinct and complementary representations of the movement. The first one, more abstract, corresponds to the spatial direction. It is used even when there is no action -visual movement-. The other representation corresponds to the movement's characteristics (amplitude/velocity) and hasn't been observed when participants are not moving. In another experiment, we have studied the reference frame of the movement's direction. Results have shown that the main part of the reference frame was egocentric but in the cases where the arms were positioned in front of and near from the participant, the reference frame was instable and even allocentric for some participants.

Cette thèse porte sur l'étude des dynamiques spatiales et évolutives d'une population à l'aide d'outils probabilistes et déterministes. Dans la première partie, nous cherchons à comprendre l'effet de l'hétérogénéité de l'environnement sur l'évolution des espèces. La population considérée est modélisée par un processus individu-centré avec interactions qui décrit les événements de naissances, morts, mutations et diffusions spatiales de chaque individu. Les taux des événements dépendent des caractéristiques des individus : traits phénotypes et positions spatiales. Dans un premier temps, nous étudions le système d'équations aux dérivées partielles qui décrit la dynamique spatiale et démographique d'une population composée de deux traits dans une limite grande population. Nous caractérisons précisément les conditions d'extinction et de survie en temps long de cette population. Dans un deuxième temps, nous étudions le modèle individuel initial sous deux asymptotiques : grande population et mutations rares de telle sorte que les échelles de temps démographiques et mutationnelles sont séparées. Ainsi, lorsqu'un mutant apparaît, la population résidente est à l'équilibre démographique. Nous cherchons alors à caractériser la probabilité de survie de la population issue de ce mutant. Puis, en étudiantle processus dans l'échelle des mutations, nous prouvons que le processus individu-centré converge vers un processus de sauts qui décrit les fixations successives des traits les plus avantagés ainsi que la répartition spatiale des populations portant ces traits. Nous généralisons ensuite le modèle pour introduire des interactions de type mutualiste entre deux espèces. Nous étudions ce modèle dans une limite de grande population. Nous donnons par ailleurs des résultats numériques et une analyse biologique détaillée des comportements obtenus autour de deux problématiques : la coévolution de niches spatiales et phénotypiques d'espèces en interaction mutualiste et les dynamiques d'invasions d'un espace homogène par des espèces mutualistes. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous développons un modèle probabiliste pour étudier finement l'effet d'une préférence sexuelle sur la spéciation. La population est ici structurée sur deux patchs et les individus, caractérisés par un trait, sont écologiquement et démographiquement équivalents et se distinguent uniquement par leur préférence sexuelle: deux individus de même trait ont plus de chance de se reproduire que deux individus de traits distincts. Nous montrons qu'en l'absence de toute autre différence écologique, la préférence sexuelle mène à un isolement reproductif entre les deux patchs. / We study the spatial and evolutionary dynamics of a population by using probabilistic and deterministic tools. In the first part of this thesis, we are concerned with the influence of a heterogeneous environment on the evolution of species. The population is modeled by an individual-based process with some interactions and which describes the birth, the death, the mutation and the spatial diffusion of each individual. The rates of those events depend on the characteristics of the individuals : their phenotypic trait and their spatial location. First, we study the system of partial differential equations that describes the spatial and demographic dynamics of a population composed of two traits in a large population limit. We characterize precisely the conditions of extinction and long time survival for this population. Secondly, we study the initial individual-based model under two asymptotic: large population and rare mutations such as demographic and mutational timescales are separated. Thus, when a mutant appears, the resident population has reached its demographic balance. We characterize the survival probability of the population descended from this mutant. Then, by studyingthe process in the mutational scale, we prove that the microscopic process converges to a jump process which describes the successive fixations of the most advantaged traits and the spatial distribution of populations carrying these traits. We then extend the model to introduce mutualistic interactions between two species. We study this model in a limit of large population. We also give numerical results and a detailed biological behavior analysis around two issues: the co-evolution of phenotypic and spatial niches of mutualistic species and the invasion dynamics of a homogeneous space by these species. In the second part of this thesis, we develop a probabilistic model to study the effect of the sexual preference on the speciation. Here, the population is structured on two patches and the individuals, characterized by a trait, are ecologically and demographically similar and differ only in their sexual preferences: two individuals of the same trait are more likely to reproduce than two individuals of distinct traits. We show that in the absence of any other ecological differences, the sexual preferences lead to reproductive isolation between the two patches.

Ce mémoire de thèse concerne l’identification des facteurs de risque d’une maladie spécifique présentant une hétérogénéité spatiale au sein d’une région donnée. Plus particulièrement,nous nous sommes intéressés aux cancers des voies aéro-digestives supérieures(VADS) dans la région Nord-Pas-de-Calais (NPDC) en France. Pour cela, une étude cas témoins a d’abord été réalisée à partir de la création d’un échantillon d’individus sains qui n’étaient pas affectés par des tumeurs cancéreuses (les témoins) et d’un échantillon d’individus atteints du cancer (les cas - ou patients), recrutés dans les centres de soins dans le cadre des projets de recherche DEREDIA et NOFARIS. Concernant la méthodologie,des modèles binaires spatiaux répondant à l’objectif ont été développés à partir de travaux issus des domaines de recherche en statistique/économétrie des comportements(analyse des décisions) ainsi qu’en statistique spatiale. Un des apports méthodologiques de la thèse repose sur la combinaison de techniques provenant de ces deux champs de recherche. Dans une première partie, nous avons utilisé un modèle spatial binaire paramétrique contenant une variable spatiale latente de choix dans le cadre d’un échantillonnage des données. Ce problème est connu sous le nom de "Choice-Based Sampling" (CBS) dans les modèles discrets. Contrairement à l’échantillon aléatoire où tous les éléments de la population ont la même probabilité d’être choisi, l’échantillonnage CBS dans le modèle discret est un type d’échantillonnage dans lequel la classification de la population est faite sous forme de sous-ensembles (strates) basés sur des choix alternatifs. Dans ce contexte,l’utilisation de la procédure d’estimation par maximum de vraisemblance standard (MLE)dans le CBS pourrait mener à des estimations incohérentes (asymptotiquement biaisées).Nous avons adopté ainsi le principe du maximum de vraisemblance auprès de l’étude de scas-témoins spatiaux. Nous avons également fourni un estimateur des moments généralisés(GMM), basé sur les résidus généralisés. Dans une seconde partie, un modèle spatial binaire semi-paramétrique a été considéré. Nous présentons dans ces parties, une simulation de Monte Carlo pour étudier la performance des méthodes d’estimation au sein d’un échantillon final, que nous avons ensuite appliqué aux données du cancer VADS dans la région Nord-Pas-de-Calais. La troisième partie est consacrée à l’étude d’une fonction de risque spatiale en présence de données entachées d’erreurs. En effet, dans le cadre des données cas-témoins considérées, nous supposons que certaines données de type déclarative ne soient pas correctes. Une application de cette méthode à la cartographie du risque de développer un cancer VADS dans la région Nord-Pas-de-Calais a été étudiée. La dernière partie est consacrée à un modèle de durée spatial et son application aux données considérées. / This thesis concerns the identification of risk factors for a certain type of diseasepresenting a certain spatial heterogeneity in a given region.. More specifically, we are interested in cancers of the upper aerodigestive tract (UADT) cancers in the Nord-Pasde-Calais region (NPDC), France. For this, a case-control study was first carried out bycreating a sample of healthy individuals who are not affected by cancerous tumors (thecontrols) and a sample of individuals with cancer (Cases or patients), recruited in healthcenters as part of DEREDIA and NOFARIS research projects. From a methodologicalpoint of view, spatial binary models which meet the objective have been developed onthe basis of studies in statistical/behavioral econometrics (decision analysis) and spatialstatistics. One of the methodological contributions of the thesis on this plan is the combinationof techniques from these two fields of research.In the first part, we used a spatial binary parametric models containing spatial latentchoice variable in a context of sampling data. This problem is known as Choice-BasedSampling (CBS) in discrete choice model. Unlike the random sample where all items in the population have the same probability of being chosen, the Choice-Based Sampling indiscrete choice model is a type of sampling where the classification of the population intosubsets to be sampled is based on the choices or outcomes. In this context, the use ofstandard Maximum likelihood estimation (MLE) procedure in CBS could lead to an inconsistent(asymptotically biased) estimation. Thus, we adapt the principle of maximumlikelihood in our context of spatial case-control studies. We also provide a GMM estimatorbased on the generalized residuals.In the second part, a spatial semi-parametric binary model was considered. We present inthese parts a Monte Carlo experiment to investigate the finite sample performance of theseestimation methods, then we apply to the (UADT) cancer data in the Nord-Pas-de-Calaisregion.The third part is devoted to the study of a spatial risk function in the presence of datacontaminated by measurement errors. Indeed, in the context of the considered case-controlstudy, it is very likely that certain data transmitted by the patients is not correct. Anapplication of this method to the mapping of the risk of having UADT cancer in the Nord-Pas-de-Calais region was studied. The last part is devoted to a spatial duration modeland its application to the real data was considered.

L'humidité du sol est une variable climatique essentielle dont le suivi à l'échelle globale est possible grâce à des instruments micro-ondes à bord des satellites. La précision de ces estimations est validée par comparaison directe aux mesures au sol. Tandis que les estimations satellitaires ont des résolutions allant de 30 à 100 km, les capteurs in situ sont généralement représentatifs d'une zone de quelques centimètres (résolution ponctuelle). Cette différence entre l'échelle spatiale des estimations satellitaires et in situ impacte le processus de validation et les statistiques obtenues à un niveau qui n'est pas connu actuellement. Cette thèse vise à améliorer la connaissance de l'impact du changement d'échelle spatiale, ainsi qu'à fournir des méthodes d'évaluation de celle-ci applicables à toute zone de validation. Pour ce faire, la relation entre les échelles spatiales et temporelles a été étudiée. Des séries modélisées et mesurées sur des régions différentes du globe ont été décomposées en échelles de temps allant de 0,5 et 128 jours, en utilisant des transformées en ondelettes. La représentativité spatiale des mesures à résolution ponctuelle a ensuite été évaluée, par échelle de temps, avec 4 approches différentes : l'analyse de la stabilité temporelle, la triple colocation, le pourcentage de zones corrélées (CArea) et une nouvelle approche utilisant des corrélations basées sur des ondelettes (WCor). De plus, l'incertitude d'échantillonnage a été évaluée séparément avec des approches bootstrap et des simulations de Monte Carlo de séries à résolution ponctuelle. À l'issue de ces expériences, il y a été constaté que la moyenne des valeurs de représentativité spatiale obtenues tend à augmenter avec l'échelle de temps, mais aussi leur dispersion. Cela implique que certaines stations ont de vastes zones de représentativité à des échelles saisonnières, tandis que d'autres ne l'ont pas. Aux échelles sous-hebdomadaires, toutes les stations présentaient de très petites zones de représentativité. Enfin, l'impact de l'incertitude d'échantillonnage s'est avéré assez important dans les métriques de validation satellitaire. / Soil moisture is an essential climate variable that is globally monitored with the help of satellite borne microwave instruments. The accuracy of satellite soil moisture estimations is assessed by direct comparison to in situ measurements. While satellite estimates have a resolution ranging between 30 and 100 km, in situ sensors typically measure over an area of a few centimetres (point resolution). This spatial scale mismatch between satellite and in situ soil moisture estimates impairs the validation process and the respective summary statistics to an extent that is not currently known. This thesis aims at improving the knowledge of the spatial scale mismatch, as well as providing methods for its assessment applicable to any validation area. To this end, the connection between the SM spatial and time scales was investigated. Modelled and measured soil moisture series at different regions of the globe were decomposed into time scales ranging from 0.5 to 128 days, using wavelet transforms. The spatial representativeness of the point measurements was then assessed, on a per time scale basis, with 4 different approaches: temporal stability analysis, triple collocation, the percentage of correlated areas (CArea) and a new approach that uses wavelet- based correlations (WCor). Moreover, one of the components of the mismatch, the sampling uncertainty, has been assessed separately with bootstrap and Monte Carlo simulations of point-support series. It was found that the average of the spatial representativeness values tends to increase with the time scales but so does their dispersion. This implies that some stations had large representativeness areas at seasonal scales, while others do not. At sub-weekly scales, all stations exhibited very small representativeness areas. Finally, the sampling uncertainty has been observed to have a considerable impact on satellite validation statistics.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / La privation de sommeil post-apprentissage cause des déficits lors du rappel de certaines tâches chez l'humain et chez le rat. Néanmoins, peu d'études se sont penchées sur les effets d'une privation de sommeil totale ou sélective précédant l'apprentissage d'une tâche spatiale chez l'humain et le rat. Le présente étude comporte deux volets expérimentaux. Dans un premier temps, nous avons évalué les effets d'une brève privation de sommeil paradoxal (SP) chez le rat sur deux types de tâche spatiale : le labyrinthe aquatique de Morris (mémoire de référence) et une tâche d'alternance différée dans un labyrinthe aquatique (mémoire de travail). La privation de SP a été menée à l'aide de la méthode de la petite plate-forme; des enregistrements de sommeil ont été recueillis au cours de cette période. Dans un deuxième temps, nous avons évalué les effets d'une privation de sommeil totale (PST) sur l'orientation spatiale chez l'humain à l'aide d'un labyrinthe de dimension humaine. Les sujets ont été soumis à trois types de tâches spatiales : la construction, le rappel spontané et le rappel indicé de la carte cognitive. Puisque le cortex frontal est particulièrement vulnérable à une privation de sommeil et que la privation de sommeil totale et sélective post-apprentissage cause des déficits dans certaines tâches, nous supposons 1) qu'une brève privation de SP pré-apprentissage induira des déficits au niveau de la tâche d'alternance différée chez le rat et 2) qu'une PST pré-apprentissage induira des déficits au niveau de la construction, du rappel spontané et du rappel indicé chez l'humain. De plus, nous prévoyons que la méthode de la petite plate-forme sera efficace dans la réduction substantielle de SP. Nos résultats montrent que les rats privés de SP ont éprouvé davantage de difficultés dans l'encodage de la tâche de mémoire de travail que dans celle de mémoire de référence. Les enregistrements de sommeil révèlent une diminution significative et spécifique de SP par la méthode de la petite plate-forme. Chez l'humain, nos résultats démontrent que les sujets PST ont éprouvé plus de difficultés seulement dans la construction de la carte cognitive lors de l'apprentissage de l'itinéraire le plus complexe. Dans ces deux tâches (alternance différée chez le rat; tâche complexe chez l'humain), la mémoire de travail, qui dépend en partie du cortex frontal, aurait pu être surchargée. Ces résultats suggèrent donc une sensibilité particulière des fonctions du cortex frontal lors d'une privation de sommeil.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Un des défis actuels en écologie du plancton est de déterminer la contribution relative des processus abiotiques et biotiques dans le contrôle environnemental des communautés planctoniques selon différentes échelles spatiales et suivant un continuum d'hétérogénéité environnementale. Cette thèse répond à ces attentes et vise deux principaux objectifs: (1) déterminer l'hétérogénéité spatiale de la biomasse et de la structure en taille des communautés planctoniques aux échelles intra- et inter-lacs; (2) évaluer la contribution relative des facteurs environnementaux ascendants "Bottom-Up" et/ou descendants "Top-Down" à l'origine de cette hétérogénéité. Afin de répondre à ces objectifs, quatre études ont été réalisées à différentes échelles spatiales intra-lac et inter-lacs. A l'échelle intra-lac, nous avons déterminé dans un lac de tourbière l'influence de la prédation par les invertébrés (Chaoboridae) et de la physico-chimie des eaux sur la distribution horizontale et verticale de la biomasse zooplanctonique et sur sa structure en taille (Chapitre 1). Dans le lac Geai, l'hétérogénéité du zooplancton était aussi importante sur l'axe horizontal que vertical. La prédation était le facteur le plus important influençant la répartition horizontale et verticale du zooplancton. La taille et la densité des Chaoboridae, ainsi que la conductivité des eaux influençaient la répartition horizontale du zooplancton dans le lac. Sur l'axe vertical, la biomasse zooplanctonique diminuait avec la profondeur. Le zooplancton évitait les eaux hypolimnétiques froides et anoxiques où se retrouvaient de fortes densités de gros prédateurs Chaoboridae. La seconde étude à l'échelle intra-lac avait pour objectif d'évaluer dans un lac subalpin les effets de la prédation par les juvéniles de perche (Perca fluviatilis) sur la distribution horizontale et verticale des daphnies et des copépodes cyclopoïdes au cours d'un cycle jour-nuit (Chapitre 2). La répartition horizontale et verticale du zooplancton était inverse à celle des poissons. Sur l'axe vertical, le zooplancton était situé de jour dans l'hypolimnion évitant ainsi la prédation par les juvéniles de perche situés dans les eaux épilimnétiques. Une forte opposition horizontale a été identifiée autant de jour que de nuit. La majorité de la densité zooplanctonique a été enregistrée en zone littorale, tandis que la biomasse de perche était principalement pélagique. Nous avons proposé l'hypothèse que la répartition inverse horizontale et verticale du zooplancton face à leur prédateur était due à la prédation des poissons, ainsi que par leur comportement d'anti-prédation (migrations horizontale et verticale). Au cours de la nuit, les cyclopoïdes qui constituaient le principal item du régime alimentaire des perches, étaient plus abondants dans les eaux métalimnétiques plus froides qui étaient évitées par les jeunes perches. A l'échelle inter-lacs, nous avons testé l'influence de la géologie sur la relation phosphore-chlorophylle a (Chapitre 3). Des modèles phosphore-chlorophylle a déterminant la réponse quantitative de la biomasse algale totale et pour 4 classes de taille (< 3 pin, 3 - 20 pm, < 20 pm, et> 20 pm) face aux gradients de TP ont été établis pour les lacs du sud du Québec. Nous avons finalement évalué l'influence d'autres paramètres physicochimiques sur ces relations. Les lacs étudiés reposait sur un socle granitique caractéristique du bouclier canadien. Ces lacs présentaient des concentrations en chlorophylle a plus faible par unité de phosphore que les lacs retrouvés sur des socles sédimentaires. Les lacs les plus productifs étaient dominés par des algues de grandes tailles (>20 pm), tandis que les algues de petites tailles (< 20 pm) étaient plus abondantes dans les lacs de type oligotrophe. L'identification de l'alcalinité comme variable complémentaire à nos modèles de prédiction a permis de proposer l'hypothèse d'un contrôle algal par broutage par le gros zooplancton herbivore dans les lacs plus productifs et alcalins. Les sources de variations spatiales de la biomasse zooplanctonique ont été quantifiées aux échelles intra- (entre les strates) et inter-lacs (entre les lacs) (Chapitre 4). L'influence des facteurs environnementaux abiotiques et biotiques "Bottom-Up" et "TopDown" sur les variations de la biomasse et de la structure en taille du zooplancton (53-100 pm, 100-202 pm, 202-500 pm, > 500 pm) ont été évalués dans les 3 strates limnétiques des lacs du sud du Québec. La variation de la biomasse zooplanctonique était plus importante entre les lacs qu'entre les strates d'un même lac. Cependant, les variations entre les strates n'étaient pas constantes d'un lac à l'autre. Les facteurs "Bottorn-Up" ont été identifiés comme la plus importante source de variation épilimnétique de la biomasse zooplanctonique entre les lacs. Les facteurs "Top-Down", soit la présence ou l'absence de piscivore dans les lacs, expliquaient la structure en taille des communautés zooplanctoniques ainsi que leur variation verticale (entre les strates). Les lacs où les piscivores étaient absents (dominance des planctivores) présentaient des communautés zooplanctoniques dominées par des petits individus. L'ensemble de ces résultats permet de conclure que l'hétérogénéité des communautés planctoniques augmentent avec l'échelle d'observation. A petites échelles (intra-lac, inter-strates), les facteurs biotiques (prédation) exercent un contrôle sur les communautés planctoniques, tandis qu'à plus grandes échelles (inter-lacs), ce sont les facteurs abiotiques (physico-chimie et morphométrie) qui expliquent en premier lieu la variabilité du plancton. La complémentarité des facteurs abiotiques et biotiques "BottomUp" et biotiques "Top-Down" dans le contrôle des communautés planctoniques est omniprésente quel que soit l'échelle d'observation.

Il est reconnu, en criminologie, que la distribution spatiale du crime n'est pas aléatoire et que certains points géographiques sont l'objet d'une grande concentration d'infractions. Selon l'approche de la criminologie environnementale, ce phénomène serait fonction de l'environnement immédiat dans lequel se retrouve un délinquant potentiel. Bien que l'existence de relations entre la répartition du crime et certains facteurs environnementaux a été démontrée à tout niveau d'échelle spatiale, la plupart des études antérieures ont adopté des unités macro-géographiques. Les connaissances quant à l'effet de l'environnement sur la géographie des infractions à une échelle microgéographique sont donc faibles. Pourtant, de telles connaissances sont essentielles en termes d'initiatives de prévention du crime; l'analyse de grandes agrégations peut mener à l'omission de tendances criminelles et de nuances importantes que l'on observe à plus petite échelle. Cela pourrait ainsi éloigner de retombées pratiques efficaces et mieux ciblées en matière de prévention du crime. L'objectif de cette étude est d'examiner l'influence de facteurs environnementaux sur le crime, et ce, à l'échelle des aires de diffusion de la ville de Québec. Il est question de vérifier si les crimes contre les biens et les crimes violents sont associés aux mêmes caractéristiques environnementales, notamment en ce qui concerne les facteurs sociaux, contextuels et physiques. Se basant sur les appels de service faits au Service de police de la Ville de Québec, des analyses de régression binomiale négative ont été réalisées, certaines dites «traditionnelles» et d'autres dites «spatiales». Les résultats proposent que les patrons géographiques du crime varient en fonction de la nature de la criminalité. Malgré la présence de similarités, les crimes contre les biens semblent plus influencés par l'environnement bâti, alors que l'environnement social semble être un meilleur prédicteur des crimes violents. Les conclusions de cette recherche sont finalement abordées dans une optique de prévention du crime. / A recognized fact in criminology is that crime tends to concentrate in space, creating so-called crime hotspots. According to the approach of environmental criminology, this phenomenon would be a function of the environment in which a potential delinquent takes place. Even though crime hotspots exist at any geographical scale, most of the studies conducted so far have adopted macro-units to explain crime patterns. However, microgeographical knowledge is essential in terms of crime prevention initiatives; the use of large-scale units can lead to the omission of criminal tendencies that could be seized at smaller scales, thus leading to inefficient strategies. The current project examines the effect of different environmental factors on crime, at the dissemination area scale in Quebec City. More precisely, it aims to verify if crimes against property and violent crimes are influenced by the same environmental characteristics, particularly regarding social, contextual and physical factors. Using calls for service data from the Service de police de la Ville de Québec, traditional and spatial negative binomial regressions are conducted. The results suggest that the geographic patterns of crime vary according to the nature of the infraction. Despite the presence of similarities, property crimes appear to be more influenced by the built environment, while the social environment appears to be a better predictor of violent crimes. The study results are then addressed in relation to crime prevention strategies.