Les cristaux liquides ont été tout le long un terrain fertile pour la recherche scientifique, des mathématiques à la science des matériaux, à l'optique. Leur utilisation ne se limite pas seulement à l'optique d'afficheurs mais s'étend à l'optique non linéaire, par exemple, à la commutation et au routage de faisceaux optiques. En raison de leur extrême sensibilité aux champs électriques, et ce sur une plage de fréquences allant du continu aux fréquences optiques, ils sont aussi utilises comme milieu non linéaires aptes à générer des faisceaux optiques auto-confinés, appelés solitons spatiaux optiques, à de très faibles puissances. Ces faisceaux ont la propriété de se propager sans diffraction, du fait que cette dernière est compensée par l’auto-focalisation non linéaire du milieu, avec formation de guides d'onde auto-induites. Dans les cristaux liquides nématiques, ces guides d'ondes peuvent à leur tours confiner et guider d’autres signaux optiques et peuvent être reconfigurés, soit optiquement, soit électriquement, du fait que la trajectoire des solitons peut être contrôlée par d'autres champs, ouvrant ainsi la voie à la manipulation tout-optique. Récemment, les cristaux liquides nématiques ont été également utilisés avec succès dans l'optique dite singulière, dans laquelle le paramètre clef est la singularité topologique portée par la phase de l'onde électromagnétique. Dans cette thèse, je rendrai compte de mon travail sur les solitons optiques spatiaux et les singularités optiques dans les cristaux liquides nématiques. / Liquid crystals have been all along a fertile background for scientific research, from mathematics to material science and optics; their use is not limited to displays but extends to nonlinear optics, for instance, to switching and routing of optical beams. Due to their extreme sensitivity to electric fields, and this at frequencies ranging from continuous to optical ones, they are also nonlinear media supporting the generation and propagation of self confined beams, called spatial optical solitons, at very low powers. Spatial optical solitons have the property to propagate without diffraction, since this is compensated by nonlinear self-focusing in the medium, resulting in self-induced waveguides. In nematic liquid crystals, these waveguides can in turn confine and route other optical signals and can be reconfigured, either optically or electrically, as soliton trajectories can be controlled by other fields, paving the way to all-optical manipulation. Nematic liquid crystals have also been recently employed with success in the so-called singular optics, in which the key parameter is the topologic singularity carried by the phase of an electromagnetic wave. In this thesis I will report on my work on spatial optical solitons and optical singularities in nematic liquid crystals.

Cette thèse s’attache à développer des outils et modèles adaptés a l’étude de certains risques spatiaux et en réseaux. Elle est divisée en cinq chapitres. Le premier consiste en une introduction générale, contenant l’état de l’art au sein duquel s’inscrivent les différents travaux, ainsi que les principaux résultats obtenus. Le Chapitre 2 propose un nouveau générateur de précipitations multi-site. Il est important de disposer de modèles capables de produire des séries de précipitations statistiquement réalistes. Alors que les modèles précédemment introduits dans la littérature concernent essentiellement les précipitations journalières, nous développons un modèle horaire. Il n’implique qu’une seule équation et introduit ainsi une dépendance entre occurrence et intensité, processus souvent considérés comme indépendants dans la littérature. Il comporte un facteur commun prenant en compte les conditions atmosphériques grande échelle et un terme de contagion auto-regressif multivarié, représentant la propagation locale des pluies. Malgré sa relative simplicité, ce modèle reproduit très bien les intensités, les durées de sècheresse ainsi que la dépendance spatiale dans le cas de la Bretagne Nord. Dans le Chapitre 3, nous proposons une méthode d’estimation des processus maxstables, basée sur des techniques de vraisemblance simulée. Les processus max-stables sont très adaptés à la modélisation statistique des extrêmes spatiaux mais leur estimation s’avère délicate. En effet, la densité multivariée n’a pas de forme explicite et les méthodes d’estimation standards liées à la vraisemblance ne peuvent donc pas être appliquées. Sous des hypothèses adéquates, notre estimateur est efficace quand le nombre d’observations temporelles et le nombre de simulations tendent vers l’infini. Cette approche par simulation peut être utilisée pour de nombreuses classes de processus max-stables et peut fournir de meilleurs résultats que les méthodes actuelles utilisant la vraisemblance composite, notamment dans le cas où seules quelques observations temporelles sont disponibles et où la dépendance spatiale est importante / This thesis aims at developing tools and models that are relevant for the study of some spatial risks and risks in networks. The thesis is divided into five chapters. The first one is a general introduction containing the state of the art related to each study as well as the main results. Chapter 2 develops a new multi-site precipitation generator. It is crucial to dispose of models able to produce statistically realistic precipitation series. Whereas previously introduced models in the literature deal with daily precipitation, we develop a hourly model. The latter involves only one equation and thus introduces dependence between occurrence and intensity; the aforementioned literature assumes that these processes are independent. Our model contains a common factor taking large scale atmospheric conditions into account and a multivariate autoregressive contagion term accounting for local propagation of rainfall. Despite its relative simplicity, this model shows an impressive ability to reproduce real intensities, lengths of dry periods as well as the spatial dependence structure. In Chapter 3, we propose an estimation method for max-stable processes, based on simulated likelihood techniques. Max-stable processes are ideally suited for the statistical modeling of spatial extremes but their inference is difficult. Indeed the multivariate density function is not available and thus standard likelihood-based estimation methods cannot be applied. Under appropriate assumptions, our estimator is efficient as both the temporal dimension and the number of simulation draws tend towards infinity. This approach by simulation can be used for many classes of max-stable processes and can provide better results than composite-based methods, especially in the case where only a few temporal observations are available and the spatial dependence is high

Les champs continus sont des types de représentations spatiales utilisées pour modéliser des phénomènes tels que la température, la pollution ou l’altitude. Ils sont définis selon une fonction de mapping f qui affecte une valeur du phénomène étudié à chaque localisation p du domaine d’étude. Par ailleurs, la représentation des champs continus à différentes échelles ou résolutions est souvent essentielle pour une analyse spatiale efficace. L’avantage des champs continus réside dans le niveau de détails généré par la continuité, ainsi que la qualité de l’analyse spatiale fournie par la multi-résolution. L’inconvénient de ce type de représentations dans l’analyse spatio-multidimensionnelle est le coût des performances d’analyse et de stockage. Par ailleurs, les entrepôts de données spatiaux et les systèmes OLAP spatiaux (EDS et SOLAP) sont des systèmes d’aide à la décision qui permettent l’analyse spatio-multidimensionnelle de grands volumes de données spatiales et non spatiales. L’analyse des champs continus dans l’architecture SOLAP représente un défi de recherche intéressant. Différents travaux se sont intéressés à l’intégration de ce type de représentations dans le système SOLAP. Cependant, celle-ci est toujours au stade embryonnaire. Cette thèse s’intéresse à l’intégration des champs continus incomplets représentés par une grille régulière de points dans l’analyse spatio-multidimensionnelle. Cette intégration dans le système SOLAP implique que l’analyse des champs continus doit supporter : (i) les opérateurs OLAP classiques, (ii) la vue continue des données spatiales, (iii) les opérateurs spatiaux (slice spatial) et (iv) l’interrogation des données à différentes résolutions prédéfinies. Dans cette thèse nous proposons différentes approches pour l’analyse des champs continus dans le SOLAP à différents niveaux de l’architecture relationnelle, de la modélisation conceptuelle à l’optimisation des performances de calcul. Nous proposons un modèle logique FISS qui permet d’optimiser les performances d’analyse à multi-résolution en se basant sur des méthodes d’interpolation. Puis, nous exposons une méthodologie basée sur la méthode d’échantillonnage du Clustering, qui permet d’optimiser les opérations d’agrégation des grilles régulières de points dans l’architecture SOLAP relationnelle en effectuant une estimation des résultats. / Continuous fields are types of spatial representations used to model phenomena such as temperature, pollution or altitude. They are defined according to a mapping function f that assigns a value of the studied phenomenon to each p location of the studied area. Moreover, the representation of continuous fields at different scales or resolutions is often essential for effective spatial analysis. The advantage of continuous fields is the level of details generated by the continuity of the spatial data, and the quality of the spatial analysis provided by the multi-resolution. The downside of this type of spatial representations in the multidimensionnal analysis is the high cost of analysis and storage performances. Moreover, spatial data warehouses and spatial OLAP systems (EDS and SOLAP) are decision support systems that enable multidimensional spatial analysis of large volumes of spatial and non-spatial data. The analysis of continuous fields in SOLAP architecture represents an interesting research challenge. Various studies have focused on the integration of such representations in SOLAP system. However, this integration still at an early stage. Thus, this thesis focuses on the integration of incomplete continuous fields represented by a regular grid of points in the spatio-multidimensional analysis. This integration in the SOLAP system involves that the analysis of continuous fields must support:(i) conventional OLAP operators, (ii) Continuous spatial data, (iii) spatial operators (spatial slice), and (iv) querying data at different predefined levels of resolutions. In this thesis we propose differents approaches for the analysis of continuous fields in SOLAP system at different levels of the relational architecture (from the conceptual modeling to the optimization of computing performance). We propose a logical model FISS to optimize the performances of the multi-resolution analysis, based on interpolation methods. Then, we present a new methodology based on the Clustering sampling method, to optimize aggregation operations on regular grids of points in the relational SOLAP architecture.

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Notre compréhension de la mobilité criminelle repose presque exclusivement sur des études sur le journey-to-crime qui portent sur l'analyse des distances parcourues par les délinquants entre leur domicile et le lieu de leurs crimes. Dans cette thèse, nous nous demandons d'abord si la pertinence théorique et la validité méthodologique sous-jacente à la mesure de journey-to-crime ont été suffisamment démontrées pour justifier son influence dominante dans le domaine de la criminologie environnementale. Sur la base d'une analyse critique des recherches sur le journey-to-crime, nous soutenons que si l'intérêt pour la mesure est compréhensible, il existe de meilleures façons de mesurer la mobilité criminelle. Nous démontrons que certains postulats implicites qui la sous-tendent sont trompeurs et que de nombreux biais méthodologiques limitent son utilité. Nous suggérons que pour mieux comprendre la mobilité criminelle, le journey-to-crime devrait devenir complémentaire à de nouvelles mesures plus raffinées. Des implications pour les études futures sont proposées. Nous quantifions ensuite de manière empirique les différents biais méthodologiques de la mesure de journey-to-crime en examinant dans quelle mesure ceux-ci affectent sa capacité à estimer le « véritable » trajet effectué par les délinquants lors de la perpétration de leurs crimes. À l'aide de données policières, d'entrevues et de technologies numériques de cartographie, l'itinéraire détaillé emprunté par 98 délinquants lors de 449 crimes de vol est reconstitué afin de tester certaines des hypothèses qui sous-tendent la mesure de journey-to-crime. Les données policières utilisées pour calculer les distances résidence-crime se sont révélées être suffisamment fiables au niveau du lieu du crime, mais peu fiables pour ce qui est du lieu de résidence du délinquant. Plusieurs raisons sont fournies pour expliquer pourquoi les policiers ont de la difficulté à identifier correctement où un délinquant réside réellement le jour d'un crime donné. La résidence des délinquants s'est distinguée comme un endroit important de leur parcours criminel, mais le trajet effectivement emprunté par ces derniers s'est avéré beaucoup plus complexe que l'itinéraire résidence-crime-résidence présumé par la mesure de journey-to-crime. Malgré ses nombreuses lacunes, nos résultats ont démontré que cette mesure pouvait quand même être considérée comme une estimation valide et utile de la distance totale réellement parcourue lors d'un crime par les auteurs de vols qualifiés et d'autres vols, mais pas par les auteurs de cambriolages et de vols de véhicule à moteur. Les implications pour la recherche sur la mobilité criminelle et les études futures sont abordées. Nous investiguons finalement le nomadisme criminel, soit la propension d'un individu à s'engager dans des déplacements interurbains continus ou intermittents comme moyen de faire face aux conséquences de son mode de vie criminel (p. ex., stigmatisation, pauvreté, désorganisation, etc.) et/ou comme stratégie d'adaptation à la réalité d'être un « criminel de carrière ». L'itinéraire des crimes commis au Canada pendant la carrière criminelle de 448 hommes reconnus coupables d'infractions sexuelles a été reconstitué grâce à des entrevues individuelles et à l'analyse détaillée de casiers judiciaires. Cinq composantes distinctes du nomadisme criminel (c.-à-d., nombre de trajets, nombre de points nodaux, longueur des routes, étendue géographique de la criminalité et superficie de la zone d'activité mesospatiale), inspirées de la théorie des patrons criminels (crime pattern theory), sont suggérées et analysées. Les résultats montrent que le nomadisme criminel est davantage la réalité de gens de race blanche, jeunes et éduqués, qui ont une carrière criminelle prolifique entrecoupée de longues peines d'incarcération. Les délinquants nomades n'errent pas au hasard, mais semblent plutôt chercher des opportunités et un retour à une certaine forme d'anonymat. Les variables relatives aux infractions sexuelles n'ont pas apporté une contribution significative aux modèles de prédiction, ce qui donne à penser que le nomadisme criminel est davantage un phénomène criminel général que spécifique aux infractions sexuelles. Nos résultats suggèrent qu'une carrière criminelle prolifique est généralement associée à un mode de vie nomade et géographiquement dispersé. Les implications pour les politiques publiques et les études futures sont abordées. / Our collective understanding of criminal mobility relies almost exclusively on journey-to-crime research, which focuses on the distances traveled by offenders from their homes to the location of their crimes. In this thesis, we first ask whether the theoretical relevance and the methodological validity underlying the journey-to-crime measurement are sufficient for it to continue to be a leading influence in the field of environmental criminology. Based on a critical review of the foundations of journey-to-crime research, we argue that while the interest in the journey-to-crime measurement is understandable, there are better ways to assess criminal mobility. Some likely misleading implicit presuppositions and methodological biases are identified, and the manner in which they affect our comprehension of criminal mobility is discussed. We suggest that a better understanding of criminal mobility would come from complementing journey-to-crime with new, more refined, measures. Implications for future studies are proposed. We then empirically quantify the methodological biases of the journey-to-crime measurement, by investigating the extent to which they affect its ability to estimate the itineraries offenders actually travel during the perpetration of their crimes. With the support of police-arrest records, interviews, and web-mapping technologies, the detailed route taken by 98 offenders during 449 theft-related crimes are reconstructed in order to test some of the key assumptions underlying journey-to-crime research. Police data used to compute home-crime distances have been found to provide satisfactorily accurate crime-location addresses, but poorly accurate offender home-addresses. Several explanations of why the police have problems correctly identifying where an offender is truly residing on the day of a given crime are presented. Even if the offender's residence was the most important node in their crime journey, the actual travel undertaken by offenders was much more complex than the home-crime-home itinerary assumed by the journey-to-crime measurement. Despite its numerous drawbacks, the traditional journey-to-crime measure is still a valid and useful proxy for the total distance actually traveled by offenders in robbery and “other theft”, but not in burglary and motor-vehicle theft. Implications for criminal mobility research and future studies are discussed. We finally investigate criminal nomadism ― an individual’s propensity to engage in continuous or intermittent interurban travel as a way to cope with the consequences of their criminal lifestyle (e.g., stigma, poverty, disorganization, etc.) and/or as a strategy to adapt to the reality of being a “career criminal.” The criminal-career itinerary across Canada of 448 men convicted of sex offenses was reconstructed through individual interviews and analysis of detailed criminal records. Five distinct components of criminal nomadism (i.e., trips, nodes, paths, range, and mesolevel activity space), inspired by crime pattern theory, are suggested and analyzed. Results show that criminal nomadism is the reality of young and educated Whites who have a prolific criminal career interspersed with long incarceration sentences. Nomadic offenders did not wander freely and randomly, but rather seemed to be looking for opportunities and privacy. Sex-offending variables did not make a significant contribution to predictions, suggesting that criminal nomadism is more a general offending phenomenon than something specific to sex offending. This provides supporting evidence for the hypothesis that an extensive criminal career is generally associated with a geographically scattered and nomadic lifestyle. Implications for public policies and future studies are discussed.

L'étude des exoplanètes et de leur atmosphère a connu une croissance fulgurante dans les deux dernières décennies. Les observations spectrophotométriques à partir d'observatoires spatiaux comme Hubble ont permis d'apporter certaines contraintes sur les phénomènes physiques et la composition de leur atmosphère, notamment grâce à la spectroscopie d'éclipse. Ces découvertes concernent généralement les planètes les plus favorables à cette technique, dont font partie les Jupiter chaudes. Cependant, les conclusions tirées à partir telles observations comportent leur lot de dégénérescences, causées par leur faible résolution spectrale, leur couverture restreinte en longueurs d'onde et leur précision photométrique limitée. Ces lacunes peuvent être corrigées en partie grâce à la complémentarité des spectrographes à haute résolution basés au sol ainsi qu'à l'aide du nouveau télescope spatial James Webb (JWST). Cette thèse présente, en premier lieu, une des premières analyses combinées d'observations spectrophotométriques prises avec l'instrument Wide Field Camera 3 de Hubble et d'observations à haute résolution avec l'instrument SPIRou (SpectroPolarimètre InfraRouge) du télescope Canada-France-Hawaï. Cette analyse avait pour cible le côté jour de la Jupiter ultra chaude WASP-33b, la deuxième exoplanète la plus chaude connue à ce jour. Aux températures se retrouvant dans l'atmosphère de WASP-33b, avoisinant les 3000 K, des molécules comme l'eau ne peuvent demeurer stables. Cependant, le CO, beaucoup plus résistant à la dissociation thermique, reste observable. Les données de SPIRou ont donc permis de confirmer la détection des raies d'émission du CO, en accord avec deux précédentes études. La combinaison avec les données de Hubble a aussi mené à l'obtention d'un premier estimé de son abondance avec un rapport de mélange volumique de logCO = -4.07 (-0.60) (+1.51). De plus, cette analyse a pu améliorer les contraintes sur la structure verticale en température et confirmer la présence d'une stratosphère. Des limites supérieures sur d'autres molécules comme l'eau, le TiO et le VO ont aussi pu être établies. En second lieu, un algorithme d'extraction spectrale intitulé ATOCA (Algorithme de Traitement d'Ordres ContAminés) est présenté. Celui-ci est dédié au mode d'observation SOSS (Single Object Slitless Spectroscopy) de l'instrument NIRISS (Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph), la contribution canadienne à JWST. Ce mode d'observation couvre une plage de longueurs d'onde allant de 0,6 à 2,8 um simultanément grâce à la présence des deux premiers ordres de diffraction sur le détecteur. La nécessité d'un nouvel algorithme provient du fait que ces deux ordres générés par le « grisme » du mode SOSS se chevauchent sur une petite portion du détecteur. En conséquence, la région de l'ordre 1 couvrant les plus grandes longueurs d'onde (1,6–2,8 um) est contaminée par l'ordre 2 couvrant l'intervalle entre 0,85 et 1,4 um. ATOCA permet donc de décontaminer chacun des ordres en construisant d'abord un modèle linéaire de chaque pixel individuel du détecteur, en fonction du flux incident. Ce flux peut ensuite être extrait simultanément pour les deux ordres en comparant le modèle aux observations et en solutionnant le système selon un principe de moindres carrés. Ces travaux ont pu montrer qu'il est possible de décontaminer en dessous de 10 ppm pour chaque spectre individuel. / In the last decades, the research on exoplanets and their atmosphere has grown phenomenally. Space based observatories with spectrophotometric capabilities like Hubble allowed to put some constraints on the physical processes occuring in exoplanets’ atmosphere and their chemical composition. These discoveries concern mainly the hotter and larger planets, such as Hot Jupiters, which are the most favorable for atmospheric characterization. However, due to their low spectral resolution and their limited wavelength range and photometric accuracy, the scientific conclusions based on these observations can be degenerate. Some of these degeneracies can be lifted with the use of ground-based high-resolution spectrographs or the new James Webb Space Telescope (JWST). On the one hand, this thesis present one of the first analysis combining Hubble’s spectrosphometric data and high-resolution observations obtained with SPirou (SpectroPolarimètre InfraRouge) at the Canada-France-Hawai telescope. This analysis targeted the dayside of the Ultra Hot Jupiter WASP-33 b, the second-hottest exoplanet known to date. WASP-33 b atmosphere can reach temperatures high enough (≥ 3000 K) to dissociate molecules such as water. However, CO, which is much more resistant to thermal dissociation, remains observable. SPIRou’s observations allowed us to confirm the presence of CO emission lines in WASP-33 b emission spectrum, in agreement with two previous studies. With the addition of published Hubble data, we were able to push further and provide the first estimate CO abundance, with a volume mixing ratio of log10 CO = ≠4.07+1.51 ≠0.60. On the other hand, this thesis propose a new spectral extraction algorithm called ATOCA (Algorithm to Treat Order ContAmination) specifically designed for the SOSS (Single Object Slitless Spectroscopy) mode of the NIRISS instrument (Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph), the Canadian contribution to JWST. This observing mode covers the wavelength range spaning from 0.6 to 2.8 µm simultaneously, due to the presence of the two first diraction orders on NIRISS detector. The need for a new algorithm arises from the fact that these orders, originating from SOSS “grism”, overlap on a small portion of the detector. Consequently, the region of order 1 covering the longest wavelengths (1.6–2.8 µm) is contaminated by the signal from order 2 between 0.85 and 1.4 µm. Hence, ATOCA allows to decontaminate both orders by first building a linear model of each individual pixel of the detector, with the incident flux as an independant variable. This flux is then extracted simultaneously for the two orders by comparing the model to the detector image and by solving the system for the best least square fit. This work has shown that ATOCA can reduce the contamination level below 10 ppm for each individual spectrum.

Dans le premier chapitre, nous avons travaillé sur l’impact d’une réévaluation réelle de la monnaie chinoise sur ses excédents commerciaux. Nous avons suggéré une nouvelle approche pour mesurer cet impact, en utilisant des données de panel relatives aux exportations et aux importations des entreprises à capitaux étrangers et domestiques implantées dans vingt-et-huit provinces chinoises. Nous avons constaté que l’effet d’une réévaluation du Yuan sur les exportations et les importations était plus accentué après l’accession de la Chine à l’OMC. Enfin, d’autres facteurs comme le taux de change nominal et les prix relatifs entrent en jeu dans l’explication de la dynamique des exportations et des importations de la Chine.Dans le deuxième chapitre, nous avons étudié les effets spatiaux sur les exportations et les importations provinciales des entreprises multinationales et domestiques. Nous avons utilisé trois différentes matrices de poids spatiales et maintenu la même division de période qu’au premier chapitre. La méthodologie d’estimation spatiale utilisée a révélé des effets spatiaux importants sur les exportations et les importations des deux types d’entreprises, mais a aussi permis de faire un état des lieux sur l’intégration du marché domestique de la Chine. Dans le troisième chapitre, nous avons étudié les flux de capitaux vers la Chine déguisés en valeur d’échanges commerciaux. Nous avons proposé une nouvelle approche en utilisant les prix des produits échangés les plus susceptibles à la manipulation et étudié leur sensibilité à l’anticipation d’une réévaluation future de la monnaie chinoise. Nous avons trouvé que la balance commerciale de la Chine était surestimée. / In the first chapter, we investigate the impact of a revaluation of the China’s Yuan on its trade balance. We use panel data on export and import of multinational and domestic firms, disaggregated at a regional level in the period 1996-2012.We find significant impact of a revaluation of the Yuan on export and import, the impact differs regionally, time period, and by firms. We also find that other factors like nominal exchange rate and relative prices play significant role in explaining China’s trade balance.In the second chapter, we investigate the spatial effects on China’s trade performance. In fact, we use the same data as in the first essay.We use three different weight matrices to take into account the dynamism in the China’s decentralization policies.We find significant spatial effects on export and import, varying between firms, regions and time period. This essay also reveals important facts on the China’s domestic market integration. In the last chapter, we put forth a new approach to measure capital inflows into China hidden in the regular trade flows. This phenomenon known as trade misinvoicing is suspected to actually overstate China’s trade surpluses.We measure the sensitivity of the prices for some commodities which are the most susceptible to trade misinvoicing to the non-deliverable forward exchange rate for the Yuan in Hong-Kong. We find that, in fact China’s trade balance is relatively overestimated.

La fusion nucléaire contrôlée par confinement magnétique avec les réacteurs de type Tokamaks et les applications spatiales ont en commun d’utiliser des composants Haute-Fréquence (HF) sous vide à forte puissance. Ces composants peuvent être sujets à l’effet multipactor qui augmente la densité électronique dans le vide au sein des systèmes, ce qui est susceptible d’induire une dégradation des performances des équipements et de détériorer les composants du système. Ces recherches consistent à améliorer la compréhension et la prédiction de ces phénomènes. Dans un premier temps nous avons réalisé une étude de sensibilité de l’effet multipactor au rendement d’émission électronique totale (noté TEEY). Cette étude a permis de montrer que l’effet multipactor est sensible à des variations d’énergies autour de la première énergie critique et dans la gamme d’énergies entre la première énergie critique et l’énergie du maximum. De plus, les composants HF utilisés dans les réacteurs Tokamak et dans le domaine du spatial peuvent être soumis à un champ magnétique continu. Nous avons donc développé un nouveau dispositif expérimental afin d’étudier ce phénomène. Le fonctionnement du dispositif et la méthode de mesure ont été analysées et optimisées à l’aide de modélisations numériques avec le logiciel PIC SPIS. Une fois que l’utilisation du dispositif a été optimisée et que le protocole de mesures a été validé, nous avons étudié l’influence d’un champ magnétique uniforme et continu sur le TEEY du cuivre. Nous avons démontré que le rendement d’émission électronique totale du cuivre est influencé par la présence d’un champ magnétique et par conséquent également l’effet multipactor. / Space communication payload as well as magnetic confinement fusion devices, among other applications, are affected by multipactor effect. This undesirable phenomenon can appear inside high frequency (HF) components under vacuum and lead to increase the electron density in the vacuum within the system. Multipactor effect can thus disturb the wave signal and trigger local temperature increases or breakdowns. This PhD research aims to improve our understanding and the prediction of the multipactor effect. The multipactor phenomenon is a resonant process which can appear above a certain RF power threshold. To determine this power threshold, experimental tests or/and simulations are commonly used. We have made a study to evaluate the multipactor power threshold sensitivity to the TEEY. Two particular critical parameters have been found: first cross-over energy and the energies between the first cross-over and the maximum energies. In some situations, the HF components are submitted to DC magnetic fields which might affect the electron emission properties and hence the multipactor power threshold. Current multipactor simulation codes don’t take into account the effect of the magnetic field on the TEEY. A new experimental setup specially designed to investigate this effect was developed during this work. Our new experimental setup and the associated TEEY measurement technique were analysed and optimized thanks to measurements and SPIS simulations. We used the setup to study the influence of magnetic field perpendicular to the sample surface on the TEEY of copper. We have demonstrated that the magnetic field affects the copper TEEY, and hence multipactor power threshold.

Les débris spatiaux sont devenus une menace considérable pour la viabilité des satellites opérationnels en orbite basse. Afin de pouvoir éviter des collisions accidentelles, des systèmes de surveillance de l'espace existent mais sont limités en performances de détection pour les objets de petite taille (diamètre inférieur à 10cm), ce qui pousse à l'étude de nouvelles solutions. Cette thèse a pour objectif d'appuyer la faisabilité d'un système radar au sol utilisant un champ de veille étroit pour le catalogage de petits débris en orbite basse. Un tel système fournirait en effet des observations dites " isolées ", c'est-à-dire qu'une orbite n'est pas immédiatement déductible de chacune d'entre elles. Le grand nombre combinaisons nécessaires est alors prohibitif en termes de temps de calcul pour la résolution de ce problème de pistage. Nous proposons dans ces travaux une nouvelle méthode pour initialiser les pistes, c'est-à-dire associer des observations isolées avec une faible ambiguïté et en déduire des orbites précises. Les pistes ainsi obtenues sont combinées et filtrées grâce à un algorithme de pistage multicible que nous avons adapté aux particularités du problème. Avec un taux de couverture de plus de 80% obtenu en temps réel sur 3 jours pour des scénarios de 500 à 800 objets en plus d'un fort taux de fausses alarmes, les performances de la méthode proposée tendent à prouver la faisabilité du système envisagé. Afin d'extrapoler les résultats obtenus à de plus fortes densités d'observations, nous proposons un modèle de complexité combinatoire calibré sur les performances de l'algorithme aux faibles densités. L'apport d'un second capteur identique est également étudié et met en évidence un point de compromis entre réactivité et complexité combinatoire, ce qui offre un degré de liberté supplémentaire dans la conception d'un tel système.

L’écologie du Desman des Pyrénées (Galemys pyrenaicus), mammifère semi-aquatique endémique de la péninsule ibérique et des Pyrénées, demeure encore très peu connue. Les objectifs de cette thèse, dans le cadre d’un Plan National d’Actions, ont été d’identifier les variables environnementales agissant sur la répartition de l’espèce à différentes échelles spatiales, en considérant sa détectabilité imparfaite (i.e. fausses absences et fausses présences). Une probabilité de détection élevée, mais spatialement hétérogène à l’échelle des Pyrénées françaises, a été mise en évidence. La distribution du Desman des Pyrénées s’est également révélée spatialement structurée et majoritairement influencée par des facteurs propres aux milieux aquatiques, mais en forte régression depuis les années 80. Ces résultats ont permis de proposer des mesures de conservation pour cette espèce menacée. / The ecology of the Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus), a small semi-aquatic mammal endemic to the Iberian Peninsula and the Pyrenees, remains still largely unknown. The aim of this PhD thesis conducted within the framework of a National Action Plan was to identify the environmental variables influencing the Desman distribution at various spatial scales, by accounting for its imperfect detection (i.e. false absences and false presences). A high, but spatially heterogeneous at the French Pyrenees extent, probability of detection was highlighted. The distribution of the Pyrenean Desman was also emphasized to be spatially structured and mainly influenced by aquatic factors, but severely contracting for the last 25 years. These results enabled to suggest conservation measures for this endangered species.