En zone méditerranéenne, d'intenses précipitations automnales sont responsables de crues particulièrement violentes : les crues " éclair ". L'intensité et la variabilité des précipitations ainsi que la complexité des processus hydrologiques responsables de la production des écoulements sur ces bassins limitent la prédictibilité de ces phénomènes. Une meilleure compréhension des processus impliqués dans les réponses hydrologiques des bassins versants et responsables de la variabilité spatio-temporelle des chemins de l'eau peut permettre d'améliorer les modélisations de ce type d'évènement. S'insérant dans le cadre de l'hydrologie spatialisée, cette thèse se propose d'étudier l'apport des potentialités satellitales, et notamment des produits 3D à très haute résolution pour la caractérisation spatiale des bassins et de leurs réseaux hydrographiques, afin d'étudier les origines géomorphologiques des variations spatio-temporelles des réponses hydrologiques et en vue d'améliorer la compréhension des mécanismes responsables des épisodes de crue. Pour cela, ce travail s'articule autour de deux axes. Le premier consiste à caractériser, à partir de données spatiales, le drain " potentiel " représentant le réseau géomorphologique sec formé par la suite continue des lignes de thalweg des bassins. Un algorithme original utilisant une structure de MNT sous forme triangulaire (TIN) a été développé spécifiquement dans ce but, afin d'obtenir un tracé des réseaux fidèle à leur tracé réel et de fournir des éléments sur leur géomorphologie ainsi que sur celle des bassins. Le deuxième axe concerne l'étude de la dynamique drain en eau ou " réel ". Il s'agit d'améliorer la compréhension des dynamiques spatiales de mise en eau des drains à travers différents épisodes de crue. Dans ce cadre, un réseau spatialisé de capteurs légers a été distribué sur deux bassins expérimentaux (< 1Km²) situés sur le Gardon d'Anduze afin de suivre les variations spatio-temporelles des dynamiques hydrologiques au sein des réseaux en eau. La confrontation des caractéristiques géomorphologiques et des réponses hydrologiques observées a permis de confirmer la prédominance des écoulements sub-surfaciques sur les bassins étudiés, de mettre en évidence deux types de réseaux aux fonctionnements différenciés (le réseau principal et le réseau secondaire), l'importante influence des pentes et de leur changement sur l'initiation et la pérennité des écoulements au sein des réseaux, et de proposer des hypothèses de fonctionnements différenciés en fonction des épisodes.

Ce travail de thèse propose de nouveaux concepts et outils pour des activités de simulation stochastique du temps ciblant les besoins spécifiques de l'hydrologie. Nous avons utilisé une zone climatique contrastée dans le sud-est de la France, les Cévennes-Vivarais, qui est très attractive pour les aléas hydrologiques et les changements climatiques.Notre point de vue est que les caractéristiques physiques (humidité du sol, débit) liées aux préoccupations quotidiennes sont directement liées à la variabilité atmosphérique à l'échelle des bassins. Pour la modélisation de multi-variable, la covariabilité avec les précipitations est d'abord considérée.La première étape du thèse est dédiée à la prise en compte de l'hétérogénéité de la précipitation au sein du simulateur de pluie SAMPO [Leblois et Creutin, 2013]. Nous regroupons les pas de temps dans les types de pluie qui sont organisés dans le temps. Deux approches sont testées pour la simulation: un modèle semi-markovienne et un modèle de ré-échantillonnage pour la séquence des types de pluie historiques. Grâce au regroupement, toutes sortes de précipitations sont desservies par un type de pluie spécifique. Dans une zone plus vaste, où l'hypothèse d'homogénéité climatique n'est plus valide, une coordination doit être introduite entre les séquences de types de pluie sur les sous-zones délimitées, en formant à plus grande échelle.Nous avons d'abord étudié une coordination de modèle de Markov, en appliquant des durées de séjour observées par un algorithme glouton. Cet approche respecte les accumulations de longue durée et la variabilité interannuelle, mais les valeurs extrêmes de précipitation sont trop faibles. En revanche, le ré-échantillonnage est plus facile à mettre en œuvre et donne un comportement satisfaisant pour la variabilité à court terme. Cependant, il manque une variabilité inter-annuelle. Les deux accès souffrent de la délimitation stricte des zones homogènes et des types de précipitations homogènes.Pour ces raisons, une approche complètement différente est également envisagée, où les pluies totales sont modélisées conjointement en utilisant la copule, puis désagrégés sur la petite échelle en utilisant une simulation conditionnelle géostatistique.Enfin, la technique de la copule est utilisée pour relier les autres variables météorologiques (température, rayonnement solaire, humidité, vitesse du vent) aux précipitations. Puisque la modélisation multivariée vise à être pilotée par la simulation des précipitations, la copule doit être exécutée en mode conditionnel. La boîte à outils réalisée a déjà été utilisée dans des explorations scientifiques, elle est maintenant disponible pour tester aux applications réelles. En tant qu'approche pilotée par les données, elle est également adaptable à d'autres conditions climatiques. / This PhD work proposes new concepts and tools for stochastic weather simulation activities targeting the specific needs of hydrology. We used, as a demonstration, a climatically contrasted area in the South-East of France, Cévennes-Vivarais, which is highly attractive to hydrological hazards and climate change.Our perspective is that physical features (soil moisture, discharge) relevant to everyday concerns (water resources assessment and/or hydrological hazard) are directly linked to the atmospheric variability at the basins scale, meaning firstly that relevant time and space scales ranges must be respected in the rainfall simulation technique. Since hydrological purposes are the target, other near-surface variates must be also considered. They may exhibit a less striking variability, but it does exist. To build the multi-variable modeling, co-variability with rainfall is first considered.The first step of the PhD work is dedicated to take into account the heterogeneity of the precipitation within the rainfall simulator SAMPO [Leblois and Creutin, 2013]. We cluster time steps into rainfall types organized in time. Two approaches are tested for simulation: a semi-Markov simulation and a resampling of the historical rainfall types sequence. Thanks to clustering, all kind of rainfall is served by some specific rainfall type. In a larger area, where the assumption of climatic homogeneity is not considered valid, a coordination must be introduced between the rainfall type sequences over delineated sub-areas, forming rainy patterns at the larger scale.We first investigated a coordination of Markov models, enforcing observed lengths-of-stay by a greedy algorithm. This approach respects long duration aggregates and inter-annual variability, but the high values of rainfall are too low. As contrast, the joint resampling of historically observed sequences is easier to implement and gives a satisfactory behavior for short term variability. However it lacks inter-annual variability.Both approaches suffer from the strict delineation of homogeneous zones and homogeneous rainfall types.For these reasons, a completely different approach is also considered, where the areal rainfall totals are jointly modeled using a spatio-temporal copula approach, then disaggregated to the user grid using a non-deterministic, geostatistically-based conditional simulation technique. In the copula approach, the well-known problem of rainfall having atom at zero is handled in replacing historical rainfall by an appropriated atmospheric based rainfall index having a continuous distribution. Simulated values of this index can be turned to rainfall by quantile-quantile mapping.Finally, the copula technique is used to link other meteorological variables (i.e. temperature, solar radiation, humidity, wind speed) to rainfall. Since the multivariate simulation aims to be driven by the rainfall simulation, the copula needs to be run in conditional mode. The achieved toolbox has already been used in scientific explorations, it is now available for testing in real-size application. As a data-driven approach, it is also adaptable to other climatic conditions. The presence of atmospheric precursors a large scale values in some key steps may enable the simulation tools to be converted into a climate simulation disaggregation.

Résumé : La synthèse de champs sonores est un domaine de recherche actif trouvant de nombreuses applications musicales, multimédias ou encore industrielles. Dans ce dernier cas, la re- construction précise du champ sonore est souhaitée, ce qui implique de répondre à un certains nombre de questionnements scientifiques. À l’aide de réseaux de microphones et de haut-parleurs, la captation, la synthèse et la reconstruction précise de champs sonores sont théoriquement possibles. Seulement, pour des applications pratiques, la disposition des haut-parleurs et l’influence acoustique du lieu de restitution sont des facteurs cruciaux à prendre en compte pour s’assurer de la bonne reconstruction du champ sonore. Dans ce contexte, cette thèse de doctorat propose des méthodes et des techniques pour la captation, la transformation et la reconstruction précise de champs sonores en trois dimen- sions en se basant sur la méthode ambisonique d’ordre élevé. Une configuration sphérique pour le réseau de microphones et de haut-parleurs est proposée. Elle suit un maillage de Lebedev à cinquante points qui permet la captation et la reconstruction du champ sonore jusqu’à l’ordre 5 avec le formalisme ambisonique. Les limitations de cette approche, tel le repliement spatial, sont étudiés en détails. De plus, une opération de transformation du champ sonore est présentée. Elle est établie dans le domaine des harmoniques sphériques et permet d’effectuer un filtrage directionnel avant le décodage pour privilégier certaines directions dans le champ sonore, suivant une fonction de directivité choisie. Pour la re- construction, une approche originale, également établie dans le domaine des harmoniques sphériques, permet de prendre en compte l’influence acoustique du lieu de restitution, ainsi que les défauts du système de restitution. Ce traitement permet alors d’adapter la synthèse de champs sonores au lieu de restitution, en conservant le formalisme théorique établi en champ libre. Finalement, une validation expérimentale des méthodes et des tech- niques développées au cours de la thèse est faite. Dans ce contexte, une suite logicielle de synthèse et traitement en temps-réel des champs sonore est développée. / Abstract : Sound field synthesis is an active research domain with various musical, multimedia or industrial applications. In the latter case, the accurate reconstruction of the sound field is targeted, which involves answering several scientific questions. Using arrays of microphones and loudspeakers, the capture, synthesis and accurate reconstruction of sound fields are theoretically possible. However, for practical applications, the arrangement of the loud- speakers and the acoustic influence of the restitution room are critical factors to consider in order to ensure the accurate reconstruction of the sound field. In this context, this thesis proposes methods and techniques for the capture, transforma- tions and accurate reconstruction of sound fields in three dimensions based on the Higher Order Ambisonics (HOA) method. A spherical configuration for the array of microphones and loudspeakers is proposed. It follows a fifty-node Lebedev grid that enables the capture and reconstruction of the sound field up to order 5 with HOA formalism. The limitations of this approach, such as the spatial aliasing, are studied in detail. A transformation op- eration of the sound field is also proposed. The formulation is established in the spherical harmonics domain and enables a directional filtering on the sound field prior to the decod- ing step. For the reconstruction of the sound field, an original approach, also established in the spherical harmonics domain, can take into account the acoustic influence of the restitution room and the defects of the playback system. This treatment then adapts the synthesis of sound fields to the restitution room, maintaining the theoretical formalism established in free field. Finally, an experimental validation of methods and techniques developed in the thesis is made. In this context, a digital signal processing toolkit is de- veloped. It process in real-time the microphones, ambisonics, and loudspeaker signals for the sound field capture, transformations, and decoding.

Une grande partie de la ressource halieutique est, à ce jour, surexploitée, voire menacée d’extinction. Il est donc nécessaire de gérer cette ressource de manière à assurer la viabilité du secteur économique de la pêche. L’objectif de ce travail est d’étendre et de compléter les modèles existant dans la littérature économique sur le sujet qui visent à analyser les effets de différentes stratégies de préservation de la ressource sur le profit du secteur de la pêche. Ces travaux souffrent en effet de deux limites principales.D’une part, ils mettent principalement en avant les caractéristiques biologiques de la ressource dans l’espace et leurs travaux se limitent généralement à la détermination du niveau de pêche qui assure le rendement soutenable maximal. Cependant, d’un point de vue économique, ces travaux sont limités puisqu’ils ne prennent pas en compte les interactions stratégiques entre agents.D’autre part, concernant les politiques de gestion de la ressource halieutique dans l’espace, peu de travaux intègre les stratégies individuelles des agents pour évaluer les impacts de ces règlementations sur l’état des stocks. De plus, en ce qui concerne les aires marines protégées, les travaux existant se concentrent sur les impacts de ce type de mesures sur les stocks de ressource et leur approche ne permet pas d’évaluer l’impact de la taille d’une aire marine protégée.Il est donc important d’élargir l’analyse dans deux directions. Tout d’abord, Nous allons tenter d’améliorer les travaux existants en y intégrant les stratégies des pêcheurs dans le cadre d’un secteur oligopolistique, (structure de marché représentative du secteur de la pêche), tout en prenant en compte les caractéristiques biologiques en termes de dispersion pour savoir dans quelle mesure ces différents aspects influencent les perspectives de préservation.Enfin, nous nous intéresserons, dans le même cadre d’analyse, aux politiques de gestion des ressources halieutiques pour évaluer leur efficacité. / Much of the fishery resource is, to date, overexploited even endangered. It is therefore necessary to manage this resource to ensure the sustainability of the fishery’s economic sector. The aim of this work is to extend and complete the existing models in the literature on the topic which aim for analyze the effects of different strategies for resource conservation benefit of the fishery sector. Indeed, these studies suffer from two main limitations.On the one hand, they put forward mainly the biological characteristics of the resource in space and their works are generally limited to the determination of the fishing level which provides the maximum sustainable yield. However, from an economic point of view, these works are limited, as they do not take into account the strategic behavior between agents.On the other hand, concerning the management policies of fishery resources in space, a few studies integrate agents’ individual strategies to evaluate the impacts of these regulations on the stocks state. In addition, with regard to marine protected areas, existing works focus on the impact of such measures on resources stock and their approach does not allow evaluating the impact of the size of a marine reserve.It is therefore important to extend the analysis in two directions. Firstly, we will try to improve existing works on integrating fishermen strategies in an oligopolistic sector (market structure representing the fishery sector), while taking into account the biological characteristics in terms of dispersion, to investigate in which extent these aspects influence the preservation prospects.Then, we focus, in the same analytical framework, the fishery resources management policies to evaluate their effectiveness.

En zone méditerranéenne, d’intenses précipitations automnales sont responsables de crues particulièrement violentes : les crues « éclair ». L’intensité et la variabilité des précipitations ainsi que la complexité des processus hydrologiques responsables de la production des écoulements sur ces bassins limitent la prédictibilité de ces phénomènes. Une meilleure compréhension des processus impliqués dans les réponses hydrologiques des bassins versants et responsables de la variabilité spatio-temporelle des chemins de l’eau peut permettre d’améliorer les modélisations de ce type d’évènement. S’insérant dans le cadre de l’hydrologie spatialisée, cette thèse se propose d'étudier l'apport des potentialités satellitales, et notamment des produits 3D à très haute résolution pour la caractérisation spatiale des bassins et de leurs réseaux hydrographiques, afin d’étudier les origines géomorphologiques des variations spatio-temporelles des réponses hydrologiques et en vue d’améliorer la compréhension des mécanismes responsables des épisodes de crue. Pour cela, ce travail s’articule autour de deux axes. Le premier consiste à caractériser, à partir de données spatiales, le drain « potentiel » représentant le réseau géomorphologique sec formé par la suite continue des lignes de thalweg des bassins. Un algorithme original utilisant une structure de MNT sous forme triangulaire (TIN) a été développé spécifiquement dans ce but, afin d’obtenir un tracé des réseaux fidèle à leur tracé réel et de fournir des éléments sur leur géomorphologie ainsi que sur celle des bassins. Le deuxième axe concerne l’étude de la dynamique drain en eau ou « réel ». Il s’agit d’améliorer la compréhension des dynamiques spatiales de mise en eau des drains à travers différents épisodes de crue. Dans ce cadre, un réseau spatialisé de capteurs légers a été distribué sur deux bassins expérimentaux (< 1Km²) situés sur le Gardon d’Anduze afin de suivre les variations spatio-temporelles des dynamiques hydrologiques au sein des réseaux en eau. La confrontation des caractéristiques géomorphologiques et des réponses hydrologiques observées a permis de confirmer la prédominance des écoulements sub-surfaciques sur les bassins étudiés, de mettre en évidence deux types de réseaux aux fonctionnements différenciés (le réseau principal et le réseau secondaire), l’importante influence des pentes et de leur changement sur l’initiation et la pérennité des écoulements au sein des réseaux, et de proposer des hypothèses de fonctionnements différenciés en fonction des épisodes. / In Mediterranean areas, heavy rainfalls can generate flash floods during fall season. The rainfall intensities and their high spatial variability combined with complex processes of run-off generation reduce drastically the predictability of these phenomena. Although rainfall intensities monitoring techniques are progressing, another way to better understand and predict the hydrological responses of the catchments is to better understand the hydrological processes underlying the spatial and temporal variability of water pathways on upstream elementary catchments where concentrated flows begin. In the framework of spatial hydrology, this PhD proposes to study the potentialities of remote sensing, in particular the emergent high spatial resolution 3D products, to characterize catchments drainage elementary networks in order to relate some derivated geomorphologic traits to the observed hydrological responses all over catchments. This permits to identify the involved hydrological processes during flow dynamics on upstream mountainous catchments. This work is organized in two axes. The first one consists in characterizing, from 3D satellite data, the “potential” drain corresponding to the dry morphological network of a basin, formed by the continuum of thalweg lines within a catchment. An original algorithm, based on a TIN DEM structure, has been specifically designed for this purpose. This algorithm allows the delineation of thalwegs networks and provides geomorphological traits of catchments and networks. The second axe concern the study of the spatial dynamic of the “real” drain, which is the drain with effective flow. The goal is to enhance the understanding of flow networks spatial dynamics during rainfall events. A specific sensor network has been specially distributed on two experimental sub-catchments of the Gardon d’Anduze watershed in order to monitor the spatio-temporal variations of flow and network dynamics. The relationship between computed geomorphologic features and observed hydrological responses along networks tends to confirm the prevalence of sub-surface flows on the studied catchments. This exhibits two types of hydrographic networks, showing two distinct hydrological behaviors (the principal and secondary networks). Results also show the great influence of slopes and their variations on flow initiation and durability, and to propose hypothesis of hydrological mechanisms, in function of the observed events.

Les problèmes environnementaux liés à l’excès d’azote d’origine agricole restent une préoccupation majeure en France malgré une réglementation contraignante. Pour concilier maintien de la production agricole et limitation de cet excès, des stratégies novatrices d’atténuation des flux d’azote ont été identifiées, puis leurs effets ont été simulés à l’échelle de paysages agricoles à l’aide de modèles agro-hydrologiques spatialisés. Pour cela, la méthodologie mise en oeuvre a consisté, à partir d’enquêtes de fermes dans deux contextes contrastés (Bretagne et Gascogne),à simuler des scénarios : i) d’optimisation des pratiques agricoles en accord avec le 5ème programme d’actions de la directive Nitrate et ii) d’aménagements paysagers du territoire et en particulier des zones environnementales (prairies fauchées non-fertilisées), en variant l’emprise et la localisation. Les résultats montrent l’intérêt de placer ces zones en position d’interception (i.e. en zone riparienne humide), plutôt qu’en tête de thalweg, notamment sur le site breton où circulations d’eau sub-superficielles dominent. Cette solution limiterait les pertes nitriques sans augmenter les autres émissions d’azote. / Environmental issues related to the excess of reactive nitrogen of agricultural origin activity, are still a major concern in France despite restrictive regulations. To reconcile sustained agricultural production and reduced nitrogen emissions, we identified innovative mitigation strategies and simulated their effects were simulated using distributed agro-hydrological models. The approach consisted in farm surveys in two contrasted situations (NW and SW of France) a basis to simulate the following scenarios :i) optimisation of agricultural practices according to the 5th action programme of the Nitrate Directive ii) conversion of agricultural land into environmental zones (unmanaged grasslands), with varying extension and in different landscape positons. Results show the interest of locating them in an interception position (i.e. in humid zones around the stream network) rather than in headwater position, especially in the NW catchment were subsurface flow is the dominant pathway. This solution would reduce nitrate losses without increasing other nitrogen emissions.

Ce travail se place en contexte de télécommunications, et concerne plus particulièrement la transmission de signaux audio multicanaux. Quatre expériences psychoacoustiques ont été menées de façon à étudier la résolution spatiale du système auditif - également appelée flou de localisation - en présence de sons distracteurs. Il en résulte que le flou de localisation augmente quand ces distracteurs sont présents, mettant en évidence ce que nous appellerons le phénomène de "floutage spatial" auditif. Ces expériences estiment l'effet de plusieurs variables sur le floutage spatial : la fréquence de la source sonore considérée ainsi que celles des sources distractrices, leur niveau sonore, leur position spatiale, et le nombre de sources distractrices. Exceptée la position des sources distractrices, toutes ces variables ont montré un effet significatif sur le floutage spatial. Cette thèse aborde également la modélisation de ce phénomène, de sorte que la résolution spatiale auditive puisse être prédite en fonction des caractéristiques de la scène sonore (nombre de sources présentes, leur fréquence, et leur niveau). Enfin, deux schémas de codage audio multicanaux exploitant ce modèle à des fins de réduction de l'information à transmettre sont proposés : l'un basé sur une représentation paramétrique (downmix + paramètres spatiaux) du signal multicanal, et l'autre sur la représentation Higher-Order Ambisonics (HOA). Ces schémas sont tous deux basés sur l'idée originale d'ajuster dynamiquement la précision de la représentation spatiale du signal multicanal de façon à maintenir les distorsions spatiales résultantes dans le flou de localisation, afin que celles-ci restent indétectables.

L’objectif général de ma thèse est de développer une modélisation spatialisée à l’échelle d’un versant, afin de mieux rendre compte des principales voies de transfert des pesticides dans les terrains agricoles. Je cherche à adopter une approche simplifiée, mais qui permet néanmoins de représenter les discontinuités existantes (parcelles, fossés, talus … etc). En effet, on souhaite pouvoir quantifier les mécanismes du transfert des pesticides en prenant en compte l’influence des éléments du paysage (parcelles, fossés, bandes enherbées …etc) sur la partition des transferts d’eau et de pesticides en surface et en subsurface. On s’appuie pour ce développement sur les données acquises sur le bassin versant expérimental de la Morcille (69), qui servent à fournir des ordres de grandeur et un cadre pour tester la pertinence des développements effectués. Une synthèse bibliographique sur les processus en jeu et les modèles existants a conduit au choix de la plateforme de modélisation hydrologique CMF, développée à l’université de Giessen (Kraft, 2012). Cette dernière permet une modélisation orientée objet d’un système hydrologique (colonne de sol, versant, bassin versant ...etc) et propose une grande variété d’équations physiques pour la représentation des processus hydrologiques. Le travail est mené sur trois étapes, une première consiste à l’évaluation du comportement de la plateforme et la validation de sa réponse via la comparaison dans un premier temps via un modèle 1D suite à une comparaison avec Hydrus1D. Dans un second temps, nous avons mené des simulations en 2D en comparant avec le modèle Cathy en se basant sur les travaux de Sulis et al. (2010) et avec Hydrus2D (Simunek et al., 1999 & Simunek et al., 2001) sur un versant inspiré du versant expérimental de la Morcille. La deuxième étape consiste à la prise en compte des écoulements préférentiels dans certains types de sol structurés, nous paraît nécessaire pour une meilleure représentation des processus en jeu. La représentation du transfert préférentiel des produits phytosanitaires via les macropores vers la ressource en eau représente encore un défi pour la recherche. L’approche à double perméabilité (DP) choisie contient le développant d’une nouvelle fonction d’infiltration dans les macropores. Notre modèle DP contient également deux fonctions alternatives d’échange matrice-macropores ; la première est proportionnelle à la différence des teneurs en eau des deux compartiments du sol (Philip, 1968). La deuxième fonction d’échange est une onde diffusante basée sur l’approche présentée par van Genuchten (1993). La dernière partie de la thèse consiste en la modélisation des solutés suivant successivement les deux approches : simple porosité et double perméabilité, en considérant le transport des solutés par convection et une adsorption linéaire. La validation de notre approche de modélisation est menée en comparant avec les simulations d’Hydrus1D/2D. / The aim of my thesis is to develop a spatial scale modeling of a catchment, to better reflect the main pathways of pesticides in agricultural lands. We are looking to adopt a simplified approach, yet it allows to represent the existing discontinuities (plots, ditches, embankments ... etc). Indeed, we wish to quantify the mechanisms of transfer of pesticides taking into account the influence of landscape features (patches, ditches, grass strips ... etc) on the partition of water transfers and pesticides in surface and subsurface. It relies for this development on the acquired data on the experimental watershed Morcille (69), which serve to provide orders of magnitude and a framework to test the relevance of business developments. A literature review on the processes involved and the existing models led to the choice of hydrological modeling framework CMF, developed at the University of Giessen (Kraft, 2012). CMF allows for object oriented modeling of a hydrologic system (soil column, slope, watershed etc.) and offers a wide variety of physical equations for the representation of hydrological processes. The work is conducted in three steps, the first involves assessing the behavior of CMF and validating its response via the comparison initially via a 1D model following a comparison with Hydrus1D. Secondly, we conducted 2D simulations comparing with the Cathy model based on the work of Sulis et al. (2010) and Hydrus2D (Simunek et al., 1999 & Simunek et al., 2001) on a hillslope inspired from the experimental slope of Morcille. The second step is to take account of preferential flow in certain types of structured soil, seems necessary for better representation of the processes. The representation of the preferential transfer of pesticides through macropores to water resources is still a research challenge. The dual permeability approach (DP) contains selected developing the infiltration of a new function in the macropores. Our DP model also contains two alternative exchange functions matrix-macropores; the first one is proportional to the difference of the water contents of the two compartments of the soil (Philip, 1968). The second exchange function is a diffusing wave based on the approach outlined by van Genuchten (1993). The last part of the thesis consists in the modeling of solutes successively following two approaches: single dual porosity and permeability, considering the convective transport of solutes and a linear adsorption. The validation of our modeling approach is conducted by comparing with the Hydrus1D / 2D simulations.

Cette thèse repose sur la mise en exergue du concept d’intermédiation territoriale, considérée comme une dynamique relationnelle et organisationnelle entre acteurs locaux, variable dans le temps et dans l’espace. Le territoire, fruit des interactions et des constructions sociales, jouant ici comme un véritable révélateur de leurs comportements, de leurs pratiques et des processus qui les animent. La réflexion focalise sur l’inscription spatiale des activités économiques, de même que sur les rapports entre acteurs territoriaux qui conduisent à sa formation et sa gestion. La planification stratégique spatialisée, en tant que vision à moyen-long terme de l’organisation spatiale des activités, constitue aussi bien l’objet privilégié d’analyse de ce travail, qu’une porte d’entrée permettant d’interroger le rapprochement entre les pratiques en aménagement et les politiques de développement économique à l’échelle locale. L’enjeu est de pouvoir observer et analyser les cohérences qui sont à l’oeuvre, et demandées à la PSS, autant qu’une nécessité accrue de durabilité. Dans quelles mesures la planification stratégique spatialisée, orchestrée par l’action publique locale, s’inscrit-elle dans un processus d’intermédiation territoriale, voire de façon plus générale, de développement territorial durable ? / This thesis is therefore based on the emphasis of the concept of territorial intermediation we consider a relational and organizational dynamics between local actors, variable in time and space The territory, the result of interactions and social constructs, playing here as a true indication of their behaviors, practices and processes that drive them. Reflecting our focus on spatial registration economic activities, as well as the relationship between territorial actors that lead to its formation and management. The strategic spatial planning as a vision in the medium - long term spatial organization of activities, also constitutes the privileged object of this work as input to query the connection between the door management practices and policies of economic development at the local level. The challenge is to observe and analyze the consistency, required the PSS, as an increased need for sustainability. To what extent the strategic spatial planning, orchestrated by the local public action, it enrolled in a territorial intermediation process, or more generally, for sustainable territorial development ?

La synthèse de champs sonores est un domaine de recherche actif trouvant de nombreuses applications musicales, multimédias ou encore industrielles. Dans ce dernier cas, la reconstruction précise du champ sonore est souhaitée, ce qui implique de répondre à un certains nombre de questionnements scientifiques. À l'aide de réseaux de microphones et de haut-parleurs, la captation, la synthèse et la reconstruction précise de champs sonores sont théoriquement possibles. Seulement, pour des applications pratiques, la disposition des haut-parleurs et l'influence acoustique du lieu de restitution sont des facteurs cruciaux à prendre en compte pour s'assurer de la bonne reconstruction du champ sonore.Dans ce contexte, cette thèse de doctorat propose des méthodes et des techniques pour la captation, la transformation et la reconstruction précise de champs sonores en trois dimensions en se basant sur la méthode ambisonique d'ordre élevé. Une configuration sphérique pour le réseau de microphones et de haut-parleurs est proposée. Elle suit un maillage de Lebedev à cinquante points qui permet la captation et la reconstruction du champ sonore jusqu'à l'ordre 5 avec le formalisme ambisonique. Les limitations de cette approche, tel le repliement spatial, sont étudiés en détails.De plus, une opération de transformation du champ sonore est présentée. Elle est établie dans le domaine des harmoniques sphériques et permet d'effectuer un filtrage directionnel avant le décodage pour privilégier certaines directions dans le champ sonore, suivant une fonction de directivité choisie.Pour la reconstruction, une approche originale, également établie dans le domaine des harmoniques sphériques, permet de prendre en compte l'influence acoustique du lieu de restitution, ainsi que les défauts du système de restitution. Ce traitement permet alors d'adapter la synthèse de champs sonores au lieu de restitution, en conservant le formalisme théorique établi en champ libre.Finalement, une validation expérimentale des méthodes et des techniques développées au cours de la thèse est faite. Dans ce contexte, une suite logicielle de synthèse et traitement en temps-réel des champs sonore est développée. / Sound field synthesis is an active research domain with various musical, multimedia or industrial applications. In the latter case, the accurate reconstruction of the sound field is targeted, which involves answering several scientific questions. Using arrays of microphones and loudspeakers, the capture, synthesis and accurate reconstruction of sound fields are theoretically possible. However, for practical applications, the arrangement of the loudspeakers and the acoustic influence of the restitution room are critical factors to consider in order to ensure the accurate reconstruction of the sound field.In this context, this thesis proposes methods and techniques for the capture, transformations and accurate reconstruction of sound fields in three dimensions based on the Higher Order Ambisonics (HOA) method. A spherical configuration for the array of microphones and loudspeakers is proposed. It follows a fifty-node Lebedev grid that enables the capture and reconstruction of the sound field up to order 5 with HOA formalism. The limitations of this approach, such as the spatial aliasing, are studied in detail.A transformation operation of the sound field is also proposed. The formulation is established in the spherical harmonics domain and enables a directional filtering on the sound field prior to the decoding step.For the reconstruction of the sound field, and original approach, also established in the spherical harmonics domain, can take into account the acoustic influence of the restitution room and the defects of the playback system. This treatment then adapts the synthesis of sound fields to the restitution room, maintaining the theoretical formalism established in free field.Finally, an experimental validation of methods and techniques developed in the thesis is made. In this context, a digital signal processing toolkit is developed. It process in real-time the microphones, ambisonics, and loudspeaker signals for the sound field capture, transformations, and decoding.