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Context and background Forest ecosystems play a key role in the regulation of carbon cycle. The sustainability of This ecosystemic service is a necessity in the context of global changes. The spatial distribution of carbon stock is a useful tool of decisionmaking. Which contribute to improve forest management practices. Goal and Objectives: The aim was to model the spatial distribution of the aboveground carbon stock in the Goungoun Forest Reserve and its surrounding lands in northern Benin. Methodology: Systematic stratified sampling was used for the forest inventory. One hundred and fifty circular sampling plots with a radius of 18 m were inventoried. In each plot, all trees with a DBH ≥ 10 cm were identified at species level and measured using compasses. The structural parameters of trees were calculated. The spatial data analysis tool was used to extract spectral indices from remote sensing images. In addition, road density, distance to road network and distance to water stream were calculated. Aboveground biomass was obtained using the allometric model. The conversion factor (CF = 0.50) was used to obtain the carbon stock. The Pearson correlation test was used to select the best environmental variable for carbon distribution modelling. The Radom Forest algorithm was used to predict the spatial distribution of aboveground carbon. The performance of model prediction was evaluated by cross-validation with 100 iterations. The coefficient of determination (R²), root mean square error (RMSE), prediction bias and Akaike Information Criterion (AIC) were used to measure model performance. Results: Results showed that the spatial distribution of carbon stock was strongly influenced by basal area, mean diameter, tree density, forest strats and water stress index. The relative importance of these variables was ranged from 4 to 96%. The model was very accurate (bias = -0.03%, RMSE = 3.24 t/ha and R2 = 98.93%). The quantity of carbon observed was ranged from 0.26 to 76.52 t/ha. While, the carbon predicted was varied from 0.24 to 64.66 t/ha for all stands. The carbon stock of forest stands was 2.11 times higher than that of the forest surrounding lands. The sites with high carbon stock were located in savannah woodlands. Anthropogenic pressure triggered the carbon storage potential of the FCGTR. Therefore, we had to strengthen the monitoring of plant species for sustainable forest management.

La catedral de Toledo vivió un periodo de gran actividad con la elevación del claustro y las edificaciones que lo rodeaban. Esta investigación propone una nueva lectura sobre su historia constructiva y la organización de los talleres de pedreros que trabajaron en la gran cantería castellana. ¿Quiénes eran estos maestros y de dónde venían? ¿Cómo se formaban? ¿Con qué materiales y medios trabajaban? ¿Cuándo y en qué condiciones lo hacían? ¿Qué «señales» dejaron en las piedras del claustro? Para responder a estas preguntas se ha contrastado lo edificado con la documentación conservada y se ha incluido, en el análisis de los paramentos, el estudio de los signos lapidarios. La aplicación de un Sistema de Información Geográfica para las «señales» identificadas ha permitido transcender la historia de lo construido. La construction du cloître de la cathédrale de Tolède a eu lieu entre les xive et xve siècles. La confrontation de la documentation comptable qu'elle a générée avec le monument lui-même et les signes lapidaires identifiés grâce à l'application des nouvelles technologies, a permis d'approcher la vie quotidienne de l'une des plus grandes entreprises de construction du Moyen Âge castillan et de contribuer à une nouvelle lecture des moyens, des personnes et de l'organisation des ateliers de taille de pierre. The construction of the cloister of Toledo Cathedral took place between the 14th and 15th centuries. The comparison of the accounting documentation it generated with the monument itself and the lapidary signs identified thanks to the application of new technologies, has made it possible to approach the daily life of one of the most important construction undertakings of the Castilian Middle Ages and to contribute to a new reading of the resources, the people and the organization of the stonemasonry workshops.

En el corazón de la ciudad de Toledo, aprovechando parte del lugar sacralizado, primero ocupado por una basílica visigoda y, más tarde, por la mezquita aljama, se proyectó la catedral gótica, que fue creciendo poco a poco desde la cabecera hasta la fachada occidental, envolviendo a la vieja mezquita que seguía en pie y se utilizaba como iglesia. La obra se inició bajo el patronazgo del rey Fernando III el Santo, gracias a la decisión y el entusi...

El estudio de la fábrica del claustro de la catedral de Toledo, a partir de los fondos del Archivo Capitular y de la observación y análisis del propio edificio, nos ha permitido, con el auxilio de la geomática, recuperar algunas claves para entender la compleja organización de una construcción medieval. Las fuentes documentales producidas durante la construcción de la catedral, sobre todo la serie de Obra y Fábrica, con diversa informaci...

La construcción de la monumental catedral de Toledo estuvo marcada, como vimos, por la progresiva liberación del espacio, en una ciudad en la que el nuevo templo ocupó barrios enteros duplicando, prácticamente, la superficie de la vieja mezquita. La iglesia, comenzada por la cabecera en la tercera década del siglo xiii, bajo la dirección del maestro Martín, completaba sus muros perimetrales en los años treinta del siglo xiv. Terminada la campaña constructiva que había llegado hasta el hastial...

El aprovisionamiento de los materiales fue una de las grandes preocupaciones de los responsables de las obras catedralicias. Era necesario tener todos a pie de obra, en cantidad y calidad suficiente, en los plazos previstos y a un precio razonable. El propio Suger, impulsor del monumento referente del arte gótico europeo, la abadía de Saint-Denis, contaba el afortunado descubrimiento de una cantera cercana, con piedra de gran calidad, que ...

International audience; La restauration de l’indépendance de la Lituanie confisquée par l’annexion soviétique en 1991 a conduit à un triple processus croisé parfaitement mis en évidence par télédétection spatiale et géo-simulations durant les 30 dernières années : le retour des formes d’organisations territoriales pré-1945 qui se conjuguent à la structure spatiale soviétique qui a profondément remodelé la Lituanie et les pays baltes, auquel se surajoute des dynamiques de métropolisation dans un contexte particulier : la baisse de la démographie. L’application des méthodes d’analyses spatiales croisant télédétection et simulation sur les anciens territoires soviétiques comme l’oblast de Kaliningrad et la Biélorussie permettent à la fois de mesurer les impacts sur les territoires des politiques économiques, mais également d'identifier en Biélorussie la répartition territoriale des différentes nationalités composant la population du pays.

Energy sobriety appears to be a central element of the sustainable city in the face of the problem of global warming and the growing difficulties of energy supply. Approximately 50% of the final energy consumed in France is used directly by individuals, i.e. in buildings for heating, lighting or specific electricity needs (29%) and in transportation for daily travel (20%). These two sectors emerge as two major fields of action for significantly reducing overall energy consumption. These consumptions depend on several factors, such as climate, behaviours, technology but also the urban form. This thesis proposes a reflection on the interactions between urban form and individual energy consumption. In order to question these interactions and to shed new light on this issue, we propose (1) to use archetypal cities as study areas and (2) to have a disaggregated modelling approach of the practices generating energy consumption. The first proposal makes it possible to have "standardised" territories, representative of French cities, characterised by varied forms at all the scales considered and fully parameterisable. The second proposal, which places the individual and his living space at the heart of the modelling, allows us to spatialise energy and to combine both the transportation and building sectors. This work is carried out using the daily mobility simulation platform MobiSim-Soft and the residential consumption simulation platform CityEnergyAnalyst (CEA). Finally, the results of this thesis show the interest of the multi-scale archetypal cities method combined with a disaggregated modelling of practices, allowing us to conduct a systemic and multi-scale analysis of the effects of urban form on energy consumption.; La sobriété énergétique apparaît comme un élément central de la ville durable face à la problématique du réchauffement climatique et aux difficultés croissantes d’approvisionnement énergétique. Environ 50 % de l’énergie finale consommée en France est utilisée directement par les individus, c’est à dire dans les bâtiments pour les besoins de chauffage, d’éclairage ou encore d’électricité spécifique (29 %) et dans les transports pour se déplacer quotidiennement (20 %). Ces deux secteurs apparaissent ainsi comme deux champs d’action majeurs permettant de réduire significativement la consommation globale d’énergie. Ces consommations dépendent de plusieurs facteurs, comme le climat, les comportements, la technologie mais également la forme urbaine. Ce travail propose une réflexion sur les interactions entre la forme urbaine et les consommations énergétiques individuelles. Pour questionner ces interactions et donner de nouveaux éclairages sur cette question, nous proposons (1) de recourir à des villes archétypales comme terrains d’études et (2) d’avoir une approche de modélisation désagrégée des pratiques générant des consommations énergétiques. La première proposition permet d’avoir des territoires « standardisés », représentatifs des villes en France, caractérisés par des formes variées à toutes les échelles considérées et entièrement paramétrables. La seconde proposition qui place l’individu et son lieu de vie au cœur de la modélisation permet de spatialiser l'énergie et ainsi de combiner à la fois le secteur des transports et celui du bâtiment. Ce travail est réalisé à l’aide de la plateforme de simulations des mobilités quotidiennes MobiSim-Soft et à l’aide de la plateforme de simulation des consommations résidentielles CityEnergyAnalyst (CEA). Finalement, les résultats de ce travail de thèse montrent l’intérêt de la méthode villes archétypales – modélisation désagrégée des pratiques, en nous permettant de conduire une analyse systémique et multi-échelles des effets de la forme urbaine sur les consommations énergétiques.

Ecosystems unfold over time in response to successive events that modify their components. These events, whether random or not, are the phenomena by which ecosystems assemble and disassemble. Each sequence of states - or trajectory - is a possible history of the ecosystem. Yet, if these events, or their order, had been different, the future state could have been different. However, the order of events, due to the limits of our knowledge, is often uncertain. When this uncertainty is important, it is therefore reasonable to conceive the dynamics of the ecosystem as a set of possible trajectories. If the set of possible trajectories were known, it could be useful to know if a desirable state is attainable, and if so, by which path(s).In this thesis, we propose a modelling approach named EDEN (for Ecological Discrete-Event Networks) to answer this question. It is presented in the form of a formalism whose variables are qualitative and whose values are modified by "if-then" rules representing the events of the ecosystem. These rules are executed one by one, in a non-deterministic way and without any probability. This non-deterministic and non-probabilistic approach has therefore been called possibilistic. The dynamics are then presented in the form of a state-transition graph whose dynamic properties (such as the fact that a species can persist) can be verified.First, a brief history of dynamical modelling in ecosystem ecology is presented, with a particular focus on qualitative modelling approaches, to which EDEN belongs to. Based on the limitations of existing approaches to answer certain questions, we propose the EDEN approach and justify the relevance of its properties with simple examples.Then, the EDEN approach is illustrated on semi-arid ecosystems in East and West Africa in order to know if certain states of interest are reachable (such as the maintenance of vegetation in savanna, or soil fertility in an agroecosystem). To do this, we present and use tools that have not been used much in ecology until now, such as summary graphs and temporal logics. For a given scenario, these tools enable to define (1) the possible transitions between the states of interest, (2) the conditions under which they can occur and (3) the events responsible for these transitions. In East Africa, the EDEN approach was able to determine the long-term effects on vegetation and human activities of reduced/increased surface water availability, indicating a strong indirect influence of the latter on woody vegetation. In West Africa, using EDEN, it was possible to determine the conditions that allowed small-scale producers in southwestern Burkina Faso to develop persistent agropastoralism, as well as the events necessary to achieve such a state.Finally, we discuss the contributions of the EDEN set of models to various fields of ecology, as well as possible improvements and bridges to be built between ecology, systems biology and theoretical computer science., Les écosystèmes se déploient dans le temps au rythme des événements successifs qui modifient ses composants. Ces événements, qu'ils soient aléatoires ou non, sont les phénomènes par lesquels les écosystèmes s'assemblent et se désassemblent. Chaque séquence d'états – ou trajectoire – est une histoire possible de l'écosystème. Mais si ces événements, ou leur ordre, avait été différent, l'état futur aurait pu l'être également. Or, l'ordre des événements, du fait des limites de notre connaissance, est souvent incertain. Lorsque cette incertitude est grande, il est donc raisonnable de concevoir la dynamique de l'écosystème comme un ensemble de trajectoires possibles. Si l'ensemble des trajectoires possibles était connu, il pourrait notamment se révéler utile pour savoir si un état souhaitable est atteignable, et si oui, par quel(s) chemin(s). Dans cette thèse, nous proposons une approche de modélisation nommée EDEN (pour Ecological Discrete-Event Networks) permettant de répondre à cette question. Elle se présente sous la forme d'un formalisme dont les variables sont qualitatives et dont les valeurs sont modifiées par des règles "si-alors" représentant les événements de l'écosystème. Celles-ci sont tirées une à une, de façon non-déterministe et sans aucune probabilité. Cette approche non-déterministe et non-probabiliste a donc été qualifiée de possibiliste. Les dynamiques se présentent alors sous la forme d'un graphe états-transitions dont on peut vérifier l'existence de propriétés dynamiques (comme le fait qu'une espèce puisse persister).Dans un premier temps, une brève histoire de la modélisation en écologie des écosystèmes est présentée, avec une attention particulière aux approches de modélisation qualitatives, dont l'approche EDEN fait partie. Prenant appui sur les limites des approches existantes pour répondre à certaines questions, nous proposons l'approche EDEN et justifions la pertinence de ses propriétés par des exemples simples.Dans un second temps, l'approche EDEN est illustrée sur des écosystèmes semi-arides d'Afrique de l'Est et de l'Ouest dans le but de savoir si certains états d'intérêt sont atteignables (comme le maintien de la végétation en savane, ou de la fertilité dans un agroécosystème). Pour ce faire, nous présentons et utilisons des outils jusqu'ici peu utilisés en écologie, comme les summary graphs et les logiques temporelles. Pour un scénario donné, ces outils rendent possible de définir (1) les transitions possibles entre les états d'intérêt, (2) les conditions dans lesquelles elles peuvent advenir et (3) les événements responsables de ces transitions. En Afrique de l'Est, l'approche EDEN a permis de déterminer les effets à long terme sur la végétation et les activités humaines d'une réduction/accroissement de la disponibilité en eau de surface, indiquant une forte influence indirecte de cette dernière sur la végétation ligneuse. En Afrique de l'Ouest, en utilisant EDEN, il a été possible de déterminer les conditions permettant à de petits producteurs du sud-ouest du Burkina Faso de développer un agropastoralisme persistant, ainsi que les événements nécessaires pour atteindre un tel état.Nous discutons enfin des apports de l'ensemble des modèles EDEN à divers champs de l'écologie, ainsi que des améliorations possibles et des ponts à dresser entre l'écologie, la biologie des systèmes et l'informatique théorique.

National audience; Le succès des mesures de conservation de la biodiversité basées sur le maintien de la connectivité écologique dépend de la qualité de la modélisation spatiale des mouvements des espèces. Le calcul de chemins de moindre coût est censé identifier les trajets qui minimisent les coûts de déplacement à travers la matrice paysagère. Il apporte deux types d’information : (i) la localisation spatiale des chemins de moindre coût et (ii) le coût accumulé le long de ces chemins, aussi appelé distance-coût. Cette modélisation spatiale nécessite qu’un coût soit attribué à chaque type d’occupation du sol, constituant alors un scénario de coût. L’influence de ces scénarios sur la localisation des chemins a été nettement moins étudiée que leur influence sur les distances-coût, tout comme les déterminants paysagers de la sensibilité respective de ces deux résultats. Nous avons donc évalué la sensibilité des chemins et des distances-coût aux scénarios de coût en considérant 77 paysages de France métropolitaine et 100 scénarios contrastés. Les chemins de moindre coût étaient plus sensibles aux scénarios que ne l’étaient les distances-coût. De plus, des matrices de distances-coût fortement corrélées entre elles étaient parfois obtenues avec des scénarios très différents. Même si les valeurs de coût et les propriétés de chaque scénario influençaient les résultats de la modélisation de façon très significative, des variables décrivant la composition et la configuration des paysages expliquaient également l’ampleur des variations. À partir de ces résultats, nous formulons des conseils méthodologiques pour l’application de la modélisation basée sur les chemins de moindre coût aux études d’écologie théorique d’une part, et à la conservation de la biodiversité d’autre part.

Un des défis de la sécurité humaine dans les régions arctiques, et plus particulièrement dans les régions arctiques de la Sibérie orientale, concerne l'évaluation de l'exposition des habitants à des risques environnementaux récurrents pour la population urbaine dans un environnement géophysique caractérisé par des dynamiques de changement notables : dégradation du permafrost, d'inondations (inondations par les rivières, les canaux géomorphologiques et l'érosion du plateau) et de débâcle, d'érosion et de feux de forêt. Les centres urbains et les villages sont confrontés et exposés de facto à une multiplicité de risques naturels combinant dégradation du pergélisol, feux de forêts, inondations, etc. Cependant, l'évaluation de leur exposition est partielle ou inexistante ; d'où la nécessité de créer des observatoires mesurant l'exposition potentielle aux risques environnementaux des centres urbains. Ces derniers sont construits par l'analyse spatiale des données d'enquête sur la perception et les connaissances de la population locale et par la télédétection spatiale qui sont intégrées dans les systèmes d'information géographique. La connaissance et la compréhension de la façon dont la population locale perçoit l'environnement naturel et anthropique dans le contexte du changement climatique et de ses conséquences sont quelques-uns des facteurs clés pour créer des stratégies efficaces de planification urbaine pour les villes situées dans les zones à haut risque de risques environnementaux.

Le succès des mesures de conservation de la biodiversité basées sur le maintien de la connectivité écologique dépend de la qualité de la modélisation spatiale des mouvements des espèces. Le calcul de chemins de moindre coût est censé identifier les trajets qui minimisent les coûts de déplacement à travers la matrice paysagère. Il apporte deux types d’information : (i) la localisation spatiale des chemins de moindre coût et (ii) le coût accumulé le long de ces chemins, aussi appelé distance-coût. Cette modélisation spatiale nécessite qu’un coût soit attribué à chaque type d’occupation du sol, constituant alors un scénario de coût. L’influence de ces scénarios sur la localisation des chemins a été nettement moins étudiée que leur influence sur les distances-coût, tout comme les déterminants paysagers de la sensibilité respective de ces deux résultats. Nous avons donc évalué la sensibilité des chemins et des distances-coût aux scénarios de coût en considérant 77 paysages de France métropolitaine et 100 scénarios contrastés. Les chemins de moindre coût étaient plus sensibles aux scénarios que ne l’étaient les distances-coût. De plus, des matrices de distances-coût fortement corrélées entre elles étaient parfois obtenues avec des scénarios très différents. Même si les valeurs de coût et les propriétés de chaque scénario influençaient les résultats de la modélisation de façon très significative, des variables décrivant la composition et la configuration des paysages expliquaient également l’ampleur des variations. À partir de ces résultats, nous formulons des conseils méthodologiques pour l’application de la modélisation basée sur les chemins de moindre coût aux études d’écologie théorique d’une part, et à la conservation de la biodiversité d’autre part.

Depuis la réforme aéroportuaire de 2004 et 2005 en France, le marché du transport aérien est en pleine mutation. Les compagnies aériennes low cost sont devenues des acteurs déterminants qui concurrencent les compagnies traditionnelles. De leur côté, les collectivités territoriales, qui gèrent désormais les aéroports décentralisés, doivent adopter les meilleures stratégies pour développer et/ou pérenniser leurs infrastructures. À partir d'une simulation informatique multi-agents utilisant la théorie des jeux spatiaux et évolutionnaires, nous analysons les effets pour les différents acteurs (gestionnaires d’aéroports, compagnies aériennes et par extension les territoires) de la mise en place de stratégies coopératives (objectif de la réforme aéroportuaire) pour les aéroports régionaux et décentralisés. S’il ressort de cette simulation que la coopération entre aéroports régionaux et locaux est peu probable, elle souligne que la coopération entre aéroports de même catégorie (local/local, régional/régional) accroît leur résilience. Dans cette perspective, les collectivités territoriales pourraient avoir intérêt à promouvoir ce type de stratégies. La simulation montre cependant que la contrepartie de la coopération est de générer un gain moyen plus faible pour les aéroports qui ont choisi de se coaliser. Aussi, le transfert récent de certains aéroports régionaux ainsi que la délégation de nombreux aéroports locaux au secteur privé pourraient aller à l’encontre de l’objectif affiché de la réforme. Since the 2004 and 2005 airport reforms in France, the air transport market has been undergoing major changes. Low cost airlines have become key players in competition with traditional airlines. For their part, local authorities, which now manage decentralized airports, must adopt the best strategies to develop and/or sustain their infrastructures. Based on a multi-agent computer simulation using the theory of spatial and evolutionary games, we analyze the effects for the different actors (airport managers, airlines and by extension the territories) of the implementation of cooperative strategies (main objective of the airport reform) for regional and decentralized airports. While this simulation shows that cooperation between regional and local airports is unlikely, it underlines that cooperation between airports of the same category (local/local, regional/regional) increases their resilience. In this perspective, it could be in the interest of local authorities to promote this type of strategy. The simulation shows, however, that the counterpart of cooperation is a lower average gain for the airports that have chosen to coalesce. Also, the recent transfer of some regional airports as well as the delegation of many local airports to the private sector could go against the stated objective of the reform. Desde la reforma aeroportuaria desarrollada en Francia en 2004 y 2005, el mercado del transporte aéreo está en plena mutación. Las compañías aéreas de low cost, se han transformado en potentes competidores de las aerolíneas tradicionales. Por su parte, las autoridades locales, que gestionan los aeropuertos descentralizados, deben adoptar mejores estrategias para desarrollar y/o mantener sus infraestructuras. A partir de una simulación informática multi-agente, utilizando la teoría de juegos espaciales y evolutivos, analizamos para los diferentes actores (gestores de aeropuertos, compañías aéreas y por extensión los territorios) los efectos de la implementación de estrategias cooperativas (objetivo de la reforma aeroportuaria) en aeropuertos regionales y descentralizados. Los resultados de esta simulación expresan que la cooperación entre aeropuertos regionales y locales es poco probable, pero destaca que la colaboración entre aeropuertos de la misma categoría (local / local, regional / regional) aumenta su resiliencia. En tal perspectiva, las autoridades locales podrían interesarse en impulsar este tipo de estrategias. Sin embargo, se aprecia en el proceso de simulación que los aeropuertos que han optado por tales alianzas presentan menores ganancias promedio respecto a los que no optan por esta estrategia. Además, la reciente transferencia de algunos aeropuertos regionales, así como delegar una cantidad importante de aeropuertos locales al sector privado, podrían ir en contra del objetivo declarado en la reforma.

International audience

International audience; Under the influence of public policies and the succession of generations of farmers over the past fifty years, agricultural holdings have undergone profound changes: movements of specialisation, reduction of the agricultural workforce, increasing mechanisation, artificialisation of cultivated land. These transformations have led to an increase in the size of farms and an increase in the problems of work organisation in connection with the increase in the distances to be covered between cultivated areas. In small areas, the spatial organization of agricultural parcels is generally characterized by simple indicators that explicitly describe the parcel shapes ("grouped", "polarised"...). At the scale of regional territories, the characterization of parcel forms mobilizes generally combined mathematical indicators that make the forms of organization less explicit. The aim of this article is to propose an original method deployable on a large scale to characterise spatial organisation of agricultural plots based on a simple indicator. The method is based on a combination of supervised and unsupervised classification methods. We do not make assumptions about the location of an agri-farming centre. We propose a combination of two key factors in the organization of agricultural plots: the area and distance separating each crop block from the farms. This method has been developed on more than 350 000 French farms whose parcels are described via a simple qualitative indicator in 4 types of spatial organization: grouped parcels, parcels with isolated islands, multi-site parcels and dispersed parcels. This method could be used again to provide tools and guide the action of certain actors in the territories.; En los últimos cincuenta años, las explotaciones agrícolas han experimentado profundos cambios: especialización, reducción en la mano de obra agrícola, aumento de mecanización. Estas transformaciones han implicado su crecimiento y, además, un incremento de problemas en la organización del trabajo, debido al aumento de las distancias a cubrir. En territorios pequeños, la organización espacial de parcelas agrícolas se caracteriza generalmente por indicadores simples y explícitos ("agrupados", "polarizados", etc.). A escala regional la caracterización en las formas de parcelas involucra la puesta en marcha de indicadores complejos y generalmente poco explícitos.El objetivo de este artículo es proponer un método original para caracterizar a escala de grandes territorios, una clasificación de la organización espacial de las parcelas agrícolas a partir de un indicador simple. Por medio de los datos nacionales del Registro Gráfico de Parcelas, el método propone combinar procesos de clasificación supervisada y no supervisada, sin recurrir a la hipótesis de localización de construcciones principales de la explotación. Para lo anterior, proponemos una combinación de dos factores clave en la organización de parcelas de explotaciones agrícolas: la superficie de las manzanas y la distancia "a vuelo de pájaro" que separa cada una de ellas de las explotaciones agrícolas. Este método se aplicó en más de 350.000 granjas francesas, cuyas parcelas se describen mediante un simple indicador cualitativo. Tal proceso, permite distinguir 4 tipos amplios de organización espacial: parcelas agrupadas, parcelas con manzanas aisladas, parcelas de sitios múltiples y parcelas dispersas. Este método puede convertirse en una herramienta para guiar la acción de ciertos actores en el territorio.; Sous l’influence des politiques publiques et de la succession des générations d’agriculteurs des cinquante dernières années, les exploitations agricoles ont connu de profondes mutations : mouvements de spécialisation, réduction de la main d’œuvre agricole, mécanisation croissante, artificialisation des terres cultivées. Ces transformations ont entraîné un agrandissement des exploitations agricoles et une montée croissante des problématiques d’organisation du travail en lien avec l’augmentation des distances à parcourir entre les surfaces exploitées. Sur de petits territoires, l’organisation spatiale des parcellaires agricoles est généralement caractérisée par des indicateurs simples et décrivant explicitement les formes parcellaires ("groupée", "polarisée", etc.). À l’échelle de territoires régionaux, la caractérisation des formes parcellaires mobilise des indicateurs mathématiques parfois complexes et généralement combinés rendant peu explicites les formes d’organisation. L’objectif de cet article est de proposer une méthode originale pour caractériser à l’échelle de grands territoires une classification d’organisation spatiale des parcellaires agricoles à partir d’un indicateur simple. À partir des données nationales du registre parcellaire graphique, la méthode est basée sur la combinaison de méthodes de classification supervisée et non supervisée sans recours à des hypothèses sur la localisation d’un siège d’exploitation. Pour ce faire, nous proposons une combinaison de deux facteurs clés dans l’organisation des parcellaires d’exploitations agricoles : la surface des îlots et la distance "à vol d’oiseau" séparant chaque îlot cultural des exploitations agricoles. Cette méthode a été développée sur plus de 350 000 exploitations agricoles françaises dont les parcellaires sont décrits via un indicateur qualitatif simple. Elle met en évidence 4 grands types d’organisation spatiale des parcellaires d’exploitations agricoles : les parcellaires groupés, les parcellaires avec des îlots isolés, les parcellaires multisites et les parcellaires dispersés. Cette méthode pourrait être remobilisée pour outiller et guider l’action de certains acteurs des territoires.

This study, from about the reign of Darius III (336-330 BC) to the arrival of Pompey in the East (66 BC) is based on an archeological corpus of fifty-three archeological sites identified in Lebanon, Syria and Israel. The development of Phoenician studies from the 19th century onward favoured approaches focusing on the link between the Phoenicians and the Mediterranean Sea. Today, an increasing number of studies are reconsidering the link between the ancient societies and their territories in the light of spatial analysis. Such an approach is used here to study the Phoenician cities and their hinterlands. The links between the fifty-three sites of the corpus are modeled by spatial interaction networks and hierarchical networks and compared with the Hellenistic historical context. This context is studied on a regional and local scale and explains the general geopolitics of Phoenicia at this time. It is also a source of data used in the network models. The cross referencing of historical data and network models offers a dynamic view of the Phoenician hinterlands mostly centered on the political functioning and the commercial and religious activities of the cities.The archaeological data can be found online on ArkeoGIS., cette étude, développée sur un empans chronologique allant environ du règne de Darius III (336-330 av. n. è.) à l’arrivée de Pompée en Orient (66 av. n. è.), s’appuie sur un corpus archéologiques de cinquante-trois sites identifiés au Liban, en Syrie et en Israël. Le développement des études phéniciennes à partir du XIXe siècle a favorisé l’étude de problématiques centrées sur le lien entre les Phéniciens et la Méditerranée. L’essor, ces dernières années, d’études abordant les dynamiques spatiales comme témoins du rapport des sociétés anciennes à leur territoire invite à repenser ce lien, en étudiant l’organisation des cités et leurs rapports avec leurs-arrière-pays. Représentés par des réseaux d’interaction et de hiérarchie modélisés entre les sites du corpus, ces rapports sont examinés au miroir du contexte historique hellénistique. Ce dernier, étudié à échelle régionale et locale, livre les grandes logiques géopolitiques impliquant la Phénicie à cette époque, ainsi que des données qui alimentent la représentation des réseaux. Le croisement des données historiques et des résultats de modélisation des réseaux débouche sur une lecture dynamique des arrière-pays phéniciens, principalement centrée sur le fonctionnement politique et les activités commerciales et religieuses des cités.Les données archéologiques utilisées sont disponibles en ligne sur ArkeoGIS.

[Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]SYNERGIE [Axe_IRSTEA]TETIS-ATTOS; International audience; Finding suitable models of canopy reflectance in forward simulation mode is a prerequisite for their use in inverse mode to characterize canopy variables of interest, such as leaf area index (LAI) or chlorophyll content. In this study, the accuracy of the three-dimensional reflectance model DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer) was assessed for canopies of different genotypes of Eucalyptus, having distinct biophysical and biochemical characteristics, to improve the knowledge on how these characteristics are influencing the reflectance signal as measured by passive orbital sensors. The first step was to test the model suitability to simulate reflectance images in the visible and near infrared. We parameterized DART model using extensive measurements from Eucalyptus plantations including 16 contrasted genotypes. Forest inventories were conducted and leaf, bark, and forest floor optical properties were measured. Simulation accuracy was evaluated by comparing the mean top of canopy (TOC) bidirectional reflectance of DART with TOC reflectance extracted from a Pleiades very high resolution satellite image. Results showed a good performance of DART with mean reflectance absolute error lower than 2%. Intergenotype reflectance variability was correctly simulated, but the model did not succeed at catching the slight spatial variation for a given genotype, excepted when large gaps appeared due to tree mortality. The second step consisted of sensitivity analysis to explore which biochemical or biophysical characteristics influenced more the canopy reflectance between genotypes. Perspectives for using DART model in inversion mode in these ecosystems were discussed. [ABSTRACT FROM PUBLISHER]

Un dispositif partenarial mobilisant un outil de simulation paysagère, Ocelet, a été conçu comme support d’un exercice de prospective territoriale sur une intercommunalité de l’île de La Réunion où le mitage agricole représente un enjeu important. La démarche consiste à coconstruire, au sein d’une arène d’une vingtaine d’institutions, des scénarios d’évolution de l’étalement urbain. Pour favoriser ces interactions, des modèles contextualisés sont développés. Dans la démarche, le modèle remplit différentes fonctions au sein de l’arène, de l’initiation à la mise en débat de controverses. Les acteurs du projet s’opposent sur les facteurs concourant à l’étalement urbain et sur les moyens de le réguler. Si ces positions évoluent peu durant le projet, en revanche certaines visions ou certains partis pris ont pu être révisés. La démarche collaborative et le travail de prospective territoriale sont jugés de manière très positive par une large majorité de participants, pour leur rôle de moteurs d’apprentissage collectif., A collaborative framework using a spatially explicit modeling platform, Ocelet, has been designed as a territorial planning support tool in Reunion Island, where urban sprawl is a major issue. Urban development scenarios and models were constructed collectively by a group of specialists from some twenty institutions. The first group of workshops focused on a range of diverse viewpoints put forward by the different institutions on ways to resolve the problem of uncontrolled urban sprawl. Although this approach did not lead to radical changes in the opinions expressed by the stakeholders involved, a majority of participants were nonetheless positive in their assessment of the broad-based, participatory scenario used for the planning and assessment framework. The vast majority of participants recognized the value of participatory modeling for fostering dialogue and conditions conducive to collective social learning., Un aparato asociativo, que utiliza “Ocelet”, instrumento de simulación paisajístico, se creó como base de un ejercicio de prospección territorial, en una inter comuna de la Isla de la Reunión, donde la proliferación anárquica de construcciones agrícolas representa un problema importante. El proceso consiste en co-construir, en una cancha, una veintena de dispositivos, escenarios de la evolución de la expansión urbana. Modelos contextualizados se construyen con el fin de favorecer tales interacciones. En el proceso, el modelo llena diferentes funciones dentro de la cancha, desde la iniciación hasta el enfrentamiento de controversias. Los actores del proyecto se oponen sobre los factores de la expansión urbana y sobre su reglamentación. Bien que ciertas posiciones cambien poco durante el proyecto, otras visiones o prejuicios han sido revisados. La colaboración y el trabajo de prospección territorial son juzgados positivamente por la mayoría de los participantes, como motor de aprendizaje colectivo.

Cet article explore le rôle géopolitique de l’altitude, cette troisième dimension de l’espace oubliée de la modélisation spatiale en géographie. Le modèle est ici appliqué au peuplement brésilien depuis l’époque de la conquête jusqu’à l’ère contemporaine. Le point de départ est le chorème dû à Hervé Théry qui conclut l’Atlas du Brésil (GIP Reclus, 1986) et qui fait référence en termes d’organisation de l’espace national. L’hypothèse est que les acteurs tentent de s’emparer de singularités de position et de contrôler politiquement les trajectoires qui y conduisent. La topographie du Brésil est symbolisée géométriquement par un dôme topographique que l’on peut contourner par le nord (talweg amazonien), l’est (talweg paranéen) et par l’ouest (littoral atlantique). L’appropriation du dôme s’effectue par mouvements de contournement (phase 1), puis montants en utilisant les fonds de vallées (phase 2), puis descendants en suivant au contraire les lignes de crêtes des interfluves (phase 3). On retrouve ainsi une périodisation classique en trois phases de l’histoire du peuplement et de l’économie du Brésil (Pinheiro, 2007), dont chacune se caractérise par des positions privilégiées que l’on peut assigner à des logiques topographiques, et des trajectoires géopolitiques singulières qui permettent de contrôler ces positions. L’importance relative de ces trois phases est mesurée à l’aide de trois variables simples : les coordonnées géographiques centrales des municipalités, l’évolution de leur population depuis 1872, sous contrainte de la variable « altitude ». Ce modèle permet de reconstruire par le raisonnement les caractéristiques fondamentales des structures spatiales du Brésil. Il oppose entre autres deux sociétés, celle du Littoral/Nordeste à celle des hauteurs de l’Intérieur, qui est une réalité politique encore d’actualité. Cette modélisation permet aussi de reconnecter certaines réalités fondamentales physiques humaines qui fondent l’unité des sciences géographiques. Este artigo explora o papel geopolítico da altitude, essa terceira dimensão do espaço esquecido da modelização espacial na geografia. O modelo é aqui aplicado ao povoamento brasileiro desde o período da conquista até a era contemporânea. O ponto de partida é o “corema” proposto por Hervé Théry (GIP Reclus, 1986) e que conclui o Atlas do Brasil, o qual tornou-se uma referência em termos de organização do espaço nacional. A hipótese é que os atores tentam se apropriar das singularidades da posição e de controlar politicamente as trajetórias que levam a elas. A topografia do Brasil é simbolizada em 3D por uma geometria do domo topográfico que pode ser arredondada pelo norte (talvegue amazônico), pelo leste (talvegue paranense) e pelo oeste (costa atlântica). O processo de apropriação do domo é feito por movimentos circulares (fase 1), em seguida, de penetração usando o fundo dos vales (fase 2), e depois descendentes seguindo as linhas de pico interfluviais (fase 3). Encontramos, assim, uma clássica periodização trifásica da história do povoamento do país (Pinheiro, 2007), cada qual caracterizada por posições privilegiadas que podem ser atribuídas a lógicas topográficas e trajetórias geopolíticas singulares que permitem controlar essas posições. A importância relativa destas três fases é medida usando três variáveis ​​simples: as coordenadas geográficas centrais dos municípios, a evolução de sua população desde 1872, sob a restrição da variável "altitude". Esse modelo oferece à possibilidade de reconstruir, raciocinando sobre as características fundamentais das estruturas espaciais do Brasil. Ela se opõe, entre outras coisas, a duas sociedades, a do Litoral / Nordeste à das alturas do Interior, que é uma realidade política ainda atual. Essa modelização também permite reconectar algumas realidades fundamentais tanto físicas como humanas que fundamentam a unidade das ciências geográficas. This article explores the geopolitical role of elevation, this third but forgotten dimension of the of spatial modelization in geography. The model is here applied to the Brazilian process of settlement from the time of conquest to the contemporary era. The starting point is the “choreme” due to Hervé Théry which concludes the Atlas of Brazil (GIP Reclus, 1986) and which is a true reference in terms of organization of the national space of this country. The hypothesis is that the actors try to seize positional singularities and to control politically the trajectories that lead to them. The topography of Brazil is geometrically symbolized by a topographic dome that can be circumvented by the north (Amazon thalweg), the east (Paranean thalweg) and by the west (Atlantic littoral). The appropriation of the dome is made by circumvention movements (phase 1), then by ascending penetration pathways using the valley bottoms (phase 2), then, on the contrary, by top-down pathway following the interfluve peak lines (phase 3). We thus find a classical three-phase periodization of the Brazilian population and economic history (Pinheiro, 2007), each of which is characterized by privileged positions that can be assigned to topographic logics, and singular geopolitical trajectories that allow to control these positions. The relative importance of these three phases is measured using three simple variables: the central geocoordinates of the municipalities, the evolution of their population since 1872, under the constraint of the "elevation above the sea level" variable. This model allows to reconstruct by a theoritical reasoning the fundamental characteristics of the spatial structures of Brazil. It opposes among other things two societies : that of Littoral / Nordeste to that of the heights of the Interior, which is a political reality still current. This modeling also makes it possible to reconnect certain human and physical basic realities which found the unity of the geographical sciences.

In a point set in dimension superior to 1, the statistical distribution of the number of pairs of points as a function of distance between the points of the pair is not uniform. This distribution is not considered in a large number of classic methods based on spatially weighted means used in spatial analysis, such as spatial autocorrelation indices, kernel interpolation methods, or spatial modeling methods (autoregressive, or geographically weighted). It has a direct impact on the calculations and the results of indices and estimations, and by not taking into account this distribution of the distances, spatial analysis calculations can be biased. In this article, we introduce a "spatial standardization", which corrects and adjusts the calculations with respect to the distribution of point pairs distances. As an example, we apply this correction to the calculation of spatial autocorrelation indices (Moran and Geary indices) and to trend surface calculation (by spatial kernel interpolation) on the results of the 2017 French presidential election., En una nube de puntos con una dimensión superior a 1, la distribución estadística del número de pares de puntos en función de la distancia entre los puntos no es uniforme. Sin embargo, puede observarse que esta distribución no se tiene en cuenta en un gran número de métodos convencionales basados en promedios espacialmente ponderados utilizados en análisis espacial, como los índices de autocorrelación espacial, los métodos de interpolación de núcleos o los métodos de modelización espacial (autorregresivos o geográficamente ponderados). Sin embargo, esta distribución tiene un impacto directo en los cálculos y resultados de los índices y estimaciones. Por lo tanto, si no se tiene en cuenta esta distribución, se pueden sesgar los cálculos. En este artículo, introducimos una "estandarización espacial" que corrige y ajusta los cálculos según la distribución de los pares de puntos por clases de distancia. Aplicamos esta corrección al cálculo de los índices de autocorrelación espacial (índices Moran y Geary) y al cálculo de un superficie de tendencia (calculada por interpolación espacial por núcleo). Como ejemplo, aplicamos esta corrección a los resultados de las elecciones presidenciales francesas de 2017., Dans un semis de points de dimension supérieure à 1, la distribution statistique du nombre de couples de points en fonction de la distance entre les points n'est pas uniforme. Or, on constate que cette distribution n'est pas prise en compte dans un grand nombre de méthodes classiques reposant sur des moyennes spatialement pondérées utilisées en analyse spatiale, comme les indices d'auto-corrélation spatiale, les méthodes d'interpolation par noyau ou les méthodes de modélisation spatiale (autorégressive ou pondérée géographiquement). Cette distribution a pourtant un impact direct sur les calculs et les résultats des indices et des estimations. Ne pas en tenir compte peut donc biaiser les calculs. Dans cet article, nous introduisons une "standardisation spatiale" qui corrige et ajuste les calculs suivant la distribution des couples de points par classes de distance. Nous appliquons cette correction au calcul des indices d'auto-corrélation spatiale (indices de Moran et de Geary) et au calcul d'une surface de tendance (calculée par interpolation spatiale par noyau). A titre d'exemple, nous mettons en œuvre cette correction sur les résultats de l'élection présidentielle française de 2017. Une version française de l'article est disponible en annexe.

National audience; Les paysages sont devenus un enjeu pour les territoires qui veulent offrir un cadre de vie agréable aux populations. C’est un facteur clé dans le choix des ménages pour installer leur logement, au même titre par exemple que l’accès aux commerces et services (Cavailhès et al., 2007). Ce phénomène peut s’observer plus spécifiquement dans les franges urbaines, zones où des surfaces bâties s’implantent au dépens des espaces agricoles ou boisés. Cette urbanisation progressive engendre une dynamique des paysages bien particulière, avec de fortes modifications dans des délais qui peuvent être très courts (Barnes et al., 2001). La qualité visuelle du paysage est alors modifiée à travers le temps et il semble important de pouvoir comprendre ces changements, plus précisément les impacts que l’urbanisation peut avoir sur le paysage environnant. La modélisation de la visibilité paysagère est réalisée pour toute l’agglomération bisontine à intervalle de cinq ans entre 1985 et 2010. Cette opération, réalisée avec le logiciel PixScape (Sahraoui et al., 2016), permet d’estimer la qualité visuelle du paysage de chaque lieu et à chaque temps du développement urbain. C’est cette relation entre le paysage visible et l’évolution de la forme urbaine qui est observée plus en détails, afin de déterminer les types de morphologies urbaines qui ont des effets positifs ou négatifs sur la qualité visuelle du paysage, plus spécifiquement sur des zones où les changements semblent significatifs à travers le temps. Différents indicateurs sont sélectionnés afin de comparer les morphologies urbaines et pour comprendre leurs impacts sur la qualité visuelle du paysage. Entre autres, on pense à des mesures de fragmentation, d’hétérogénéité spatiale (Irwin et Bockstael, 2007), ou selon un indice fractal (Frankhauser, 2005). Ces observations et analyses pourraient permettre de mieux préparer et organiser les futurs espaces urbains résidentiels, en prenant en compte l’impact de ces créations sur la qualité visuelle du paysage afin de répondre aux besoins et demandes des populations.

International audience; Rapid urbanization is a worldwide critical environmental challenge. With this urban migration soaring, we need to live far more efficiently than we currently do by incorporating the natural world in new and innovative ways. There are a lot of researches on ecological, architectural or aesthetic points of view to address this issue. We present a novel approach to assess the visual impact of vegetation in urban street edestrian view with the assistance of computer vision metrics. We statistically evaluate the correlations of the amount of vegetation with objective computer vision traits such as Fourier domain, color histogram, and estimated depth from monocular view. We show that increasing vegetation in urban street views breaks the orthogonal symmetries of urban blocks, enriches the color space with fractal-like symmetries and decreases the cues of projective geometry in depth. These uncovered statistical facts are applied to predict the requested amount of vegetation to make urban street views appear like natural images. Interestingly, these amounts are found in accordance with the ecosystemic approach for urban planning. Also, the study opens new questions for the understanding of the link between geometry and depth perception.

In an era dominated by strong anthropogenic transformations, the search for new approaches to reconcile human activities and natural ecosystems is becoming increasingly important. In this sense, the concepts of "Ecosystem Services" and "Socio-Ecological Systems" are increasingly used in different scientific disciplines and are taken into account in political spheres to draw attention to the benefits that humans derive from ecosystems. These concepts lead to the study of complex links between society and nature, where the spatial dimension and landscape characteristics have a strong influence. However, few studies have been applied in a spatial approach.This thesis presents a research on the spatial dimension of Ecosystem Services, in particulary those of the temperate forests of the mountains on the periphery of Mexico City. Ecosystems have an important role to the human well-being through many ecosystem services. These Ecosystem Services are the result of complex interactions between nature and society.The Central Valley (central zone) of Mexico is a priority area for biodiversity conservation due to the high degree of endemism of the fauna and flora species present. In this zone where several protected natural areas are located, a public-private initiative is seeking to create a new conservation category that includes the management of all these areas. This initiative is known as the "Bosque de Agua" (Water Forest). However, in the "Bosque de Agua" the spatial stakes between nature and society are subject to strong anthropic pressures which are due to mining and agricultural activities and to the urban spread of large conurbations. In this space, these pressures lead to the degradation of natural ecosystems. Research is needed to analyse the spatial dimension of interactions between nature and society, by studying the synergy between Socio-Ecological Systems and Ecosystem Services.The thesis introduces the conceptual framework used to study the links between Ecosystem Services and Socio-Ecological Systems. It is considered in this research that Ecosystem Services are at the centre of the "Bosque de Agua" Socio-Ecological Ecological System.In the spatial modelling section, four Ecosystem Services were evaluated (water supply, wood supply, food supply and local climate regulation).The results of this section include a map of Ecosystem Services by identifying hotspots of Ecosystem Services. These results make explicit in space, through geographically weighted regressions, the impact of landscape characteristics on Ecosystem Services.In addition, the spatial coherence of protected natural areas and the spatial distribution of Ecosystem Services were assessed in terms of area. The objective is to create a typology of natural areas according to the surface area of protected and unprotected Ecosystem Services hotspots.Finally, a third result relates to the perception of local inhabitants of the intrinsic capacity of the "Bosque de Agua" to provide Ecosystem Services. This perceived capacity was assessed through field photo questionnaires.; Dans une époque dominée par de fortes transformations anthropiques, la recherche de nouvelles approches pour concilier les activités humaines et les écosystèmes naturels devienent de plus en plus importants. En ce sens, les concepts de « Services Ecosystémiques »et de « Systèmes Socio-Ecologiques » sont de plus en plus utilisés dans différentes disciplines scientifiques et sont pris en compte dans les sphères politiques pour attirer l'attention sur les bénéfices que les humains tirent des écosystèmes. Ces concepts conduisent à l'étude des liens complexes entre la société et la nature, où la dimension spatiale et les caractéristiques du paysage ont une forte influence. Cependant, peu d'études ont été appliquées dans le cadre d'une approche spatiale.Cette thèse présente une recherche sur la dimension spatiale des Services Ecosystémiques, en particulier ceux des forêts tempérées des montagnes à la périphérie du Mexico DF. Les écosystèmes jouent un rôle important dans le bien être humaine par le biais de nombreux services écosystémiques. Ces Services Ecosystémiques sont le résultat des interactions complexes entre la nature et la société.Le Valle Central (zone centrale) du Mexique en particulière est un espace prioritaire pour la conservation de la biodiversité du fait du haut degré d’endémisme des espèces de faune et de flore présente. Dans cette zone où se situent plusieurs aires naturelles protégées, une initiative publique-privée cherche à créer une nouvelle catégorie de conservation qui inclut la gestion de toutes ces aires. Cette initiative est connue sous le nom de « Bosque de Agua » (Foret d’eau). Or, au « Bosque de Agua » les enjeux spatiaux entre nature et société font l’objet de pressions anthropiques fortes qui sont dues aux activités minières et agricoles et à l’étalement urbain des grandes conurbations. Dans cet espace, ces pressions entraînent la dégradation des écosystèmes naturels. Des recherches sont nécessaires pour analyser la dimension spatiale des interactions entre la nature et la société, en étudiant la synergie entre les Systèmes-Socio-Ecologiques et Services Ecosystémiques.La thèse introduit le cadre conceptuel utilisé pour étudier les liens entre les Services Ecosystémiques et les Systèmes Socio-Ecologiques. On considère dans cette recherche que les Services Ecosystémiques se trouvent au centre du Système Socio-Ecologique « Bosque de Agua ».Dans la partie sur modélisation spatiale ont été évalué quatre services (la provision d’eau, la provision de bois, la provision de nourriture et la régulation du climat local). Les résultats de cette partie incluent une carte des Services Ecosystémiques en identifiant les zones sensibles « points chauds » (hotspots) des Services Ecosystémiques. Ces résultats rendent explicite dans l'espace, par le biais de régressions pondérées géographiquement, l'impact des caractéristiques du paysage sur les Services Ecosystémiques.Par ailleurs, la cohérence spatiale des aires naturelles protégées et la distribution spatiale des services écosystémiques ont été évaluées en termes de superficie. L'objectif est de créer une typologie des zones naturelles en fonction de la surface des points chauds des Services Ecosystémiques protégés et non protégés.Finalement, un troisième résultat porte sur la perception qu’ont les habitants locaux de la capacité intrinsèque du « Bosque de Agua » de fournir des Services Ecosystémiques. Ce capacité perçu a été évalué par le biais des photoquestionaires effectué sur le terrain.

In an era dominated by strong anthropogenic transformations, the search for new approaches to reconcile human activities and natural ecosystems is becoming increasingly important. In this sense, the concepts of "Ecosystem Services" and "Socio-Ecological Systems" are increasingly used in different scientific disciplines and are taken into account in political spheres to draw attention to the benefits that humans derive from ecosystems. These concepts lead to the study of complex links between society and nature, where the spatial dimension and landscape characteristics have a strong influence. However, few studies have been applied in a spatial approach.This thesis presents a research on the spatial dimension of Ecosystem Services, in particulary those of the temperate forests of the mountains on the periphery of Mexico City. Ecosystems have an important role to the human well-being through many ecosystem services. These Ecosystem Services are the result of complex interactions between nature and society.The Central Valley (central zone) of Mexico is a priority area for biodiversity conservation due to the high degree of endemism of the fauna and flora species present. In this zone where several protected natural areas are located, a public-private initiative is seeking to create a new conservation category that includes the management of all these areas. This initiative is known as the "Bosque de Agua" (Water Forest). However, in the "Bosque de Agua" the spatial stakes between nature and society are subject to strong anthropic pressures which are due to mining and agricultural activities and to the urban spread of large conurbations. In this space, these pressures lead to the degradation of natural ecosystems. Research is needed to analyse the spatial dimension of interactions between nature and society, by studying the synergy between Socio-Ecological Systems and Ecosystem Services.The thesis introduces the conceptual framework used to study the links between Ecosystem Services and Socio-Ecological Systems. It is considered in this research that Ecosystem Services are at the centre of the "Bosque de Agua" Socio-Ecological Ecological System.In the spatial modelling section, four Ecosystem Services were evaluated (water supply, wood supply, food supply and local climate regulation).The results of this section include a map of Ecosystem Services by identifying hotspots of Ecosystem Services. These results make explicit in space, through geographically weighted regressions, the impact of landscape characteristics on Ecosystem Services.In addition, the spatial coherence of protected natural areas and the spatial distribution of Ecosystem Services were assessed in terms of area. The objective is to create a typology of natural areas according to the surface area of protected and unprotected Ecosystem Services hotspots.Finally, a third result relates to the perception of local inhabitants of the intrinsic capacity of the "Bosque de Agua" to provide Ecosystem Services. This perceived capacity was assessed through field photo questionnaires.; Dans une époque dominée par de fortes transformations anthropiques, la recherche de nouvelles approches pour concilier les activités humaines et les écosystèmes naturels devienent de plus en plus importants. En ce sens, les concepts de « Services Ecosystémiques »et de « Systèmes Socio-Ecologiques » sont de plus en plus utilisés dans différentes disciplines scientifiques et sont pris en compte dans les sphères politiques pour attirer l'attention sur les bénéfices que les humains tirent des écosystèmes. Ces concepts conduisent à l'étude des liens complexes entre la société et la nature, où la dimension spatiale et les caractéristiques du paysage ont une forte influence. Cependant, peu d'études ont été appliquées dans le cadre d'une approche spatiale.Cette thèse présente une recherche sur la dimension spatiale des Services Ecosystémiques, en particulier ceux des forêts tempérées des montagnes à la périphérie du Mexico DF. Les écosystèmes jouent un rôle important dans le bien être humaine par le biais de nombreux services écosystémiques. Ces Services Ecosystémiques sont le résultat des interactions complexes entre la nature et la société.Le Valle Central (zone centrale) du Mexique en particulière est un espace prioritaire pour la conservation de la biodiversité du fait du haut degré d’endémisme des espèces de faune et de flore présente. Dans cette zone où se situent plusieurs aires naturelles protégées, une initiative publique-privée cherche à créer une nouvelle catégorie de conservation qui inclut la gestion de toutes ces aires. Cette initiative est connue sous le nom de « Bosque de Agua » (Foret d’eau). Or, au « Bosque de Agua » les enjeux spatiaux entre nature et société font l’objet de pressions anthropiques fortes qui sont dues aux activités minières et agricoles et à l’étalement urbain des grandes conurbations. Dans cet espace, ces pressions entraînent la dégradation des écosystèmes naturels. Des recherches sont nécessaires pour analyser la dimension spatiale des interactions entre la nature et la société, en étudiant la synergie entre les Systèmes-Socio-Ecologiques et Services Ecosystémiques.La thèse introduit le cadre conceptuel utilisé pour étudier les liens entre les Services Ecosystémiques et les Systèmes Socio-Ecologiques. On considère dans cette recherche que les Services Ecosystémiques se trouvent au centre du Système Socio-Ecologique « Bosque de Agua ».Dans la partie sur modélisation spatiale ont été évalué quatre services (la provision d’eau, la provision de bois, la provision de nourriture et la régulation du climat local). Les résultats de cette partie incluent une carte des Services Ecosystémiques en identifiant les zones sensibles « points chauds » (hotspots) des Services Ecosystémiques. Ces résultats rendent explicite dans l'espace, par le biais de régressions pondérées géographiquement, l'impact des caractéristiques du paysage sur les Services Ecosystémiques.Par ailleurs, la cohérence spatiale des aires naturelles protégées et la distribution spatiale des services écosystémiques ont été évaluées en termes de superficie. L'objectif est de créer une typologie des zones naturelles en fonction de la surface des points chauds des Services Ecosystémiques protégés et non protégés.Finalement, un troisième résultat porte sur la perception qu’ont les habitants locaux de la capacité intrinsèque du « Bosque de Agua » de fournir des Services Ecosystémiques. Ce capacité perçu a été évalué par le biais des photoquestionaires effectué sur le terrain.

Cet article privilégie une approche spatiale et comparative de l’accessibilité du territoire en situation de crise volcanique aux Antilles françaises. Après une évaluation des ressources et populations exposées, il propose une cartographie du risque d’isolement territorial en cas de lahars. Ce risque indirect est modélisé au moyen de calculs sur graphe et d’indicateurs prenant en compte la vulnérabilité spécifique des ouvrages de franchissement des cours d’eau et la connaissance des lahars historiques. Une autre application des graphes porte sur l’évacuation des populations, seule parade efficace face à une éruption. Elle débouche sur un découpage optimisé des zones à évacuer permettant d’apprécier le gain de charge potentielle sur le réseau routier. Ces différents résultats sont intégrés dans deux prototypes de cartes d’évacuation destinés aux autorités locales. La situation de la Guadeloupe est davantage préoccupante que celle de la Martinique, compte tenu de son niveau d’exposition, des pertes d’accessibilité potentielles en cas de lahars, et du regain d’activité de son volcan, la Soufrière. This paper develops a spatial and comparative approach focused on the accessibility during a volcanic crisis. After an assessment of the resources and populations exposed, it leads to a cartography of the territorial isolation risk in case of lahars. This indirect risk is modeled using road accessibility graph-based calculations and indicators taking into account the specific vulnerability of river crossings and historical lahars knowledge. Another application of these calculations concerns the evacuation of populations by providing an optimized zonation of evacuation while showing its potential gain on the road network load. These results are integrated in two prototypes of evacuation maps intended for the authorities. The situation of Guadeloupe is more worrying than Martinique’s one due to the quantity of exposed stakes, the potential losses of accessibility, and the increased activity of its volcano, La Soufrière.

Article publié en anglais (p. 4-13), avec un résumé étendu en français (p. 14-15) et 8 planches couleur hors-texte (p.53-60); International audience; Urban growth thus remains one of the main concerns of geography. This paper, with focus on the development of Tangier (Morocco) by 2020, asks two major questions. First, does satellite data address the question of how to understand the dynamics of change taking into account favorable factors as well as constraints that affect the status of land cover? Second, what model should be used for mapping changes and allowing simulation of urban sprawl through a geo-prospective?This investigative approach is based on a methodology to evaluate potential evolutions and, finally, to determine possible ways to achieve geo-prospective mapping in regard to actual changes. To do so, we used the “Land Change Modeler” (LCM), because of the possibilities it offers for spatial analysis in associating data with multi-source and multi-temporal information. LCM is ideally suited to monitoring and simulating the spatiotemporal dynamics of land cover.; Résumé étendu.L’urbanisation est un phénomène mondial et son accélération est sans précédent, surtout dans les pays en voie de développement. Cette problématique de la croissance urbaine est au cœur des préoccupations de la géographie et des sciences économiques et sociales. Les modèles relatifs à la formation de la ville, aux réseaux urbains, au fonctionnement, à la configuration et à l’évolution des espaces urbanisés ont fait l’objet de nombreuses recherches (Vanderschuren & Galaria, 2003 ; Bailly, 1999 ; Derycke et al., 1996 ; Pumain, 1997 ; Harris & Ullman, 1945 ; Hoyt, 1939 ; Robert et al., 1925). Aujourd'hui, la géoprospective territoriale bénéficie de progrès considérables dans le domaine de la géographie, de la modélisation, et de la prévision (Houet et al., 2016). La simulation des changements s’appuie sur de nombreux modèles tels que SLEUTH, classé parmi les automates cellulaires dédiés à la simulation de l'expansion urbaine (Clarke & Gaydos, 1998 ; Jantz et al., 2003), Land Change Modeler (LCM) dédié à la simulation des changements liés à l'occupation et à l'utilisation des sols, ou encore NEDUMES-2D, modèle qui repose sur une approche économique de l'expansion urbaine (Eastman, 2009 ; Houet et al., 2015 ; Aguejdad et al., 2016).Le sujet de l’étude concerne la dynamique spatio-temporelle de la ville de Tanger au Maroc (Planche 1). Deux questions majeures ont motivé cette recherche : à partir de données satellitaires, comment appréhender la dynamique des changements dans le temps et dans l’espace, compte tenu des facteurs favorables ainsi que des contraintes qui influent sur l’état d’occupation des sols ? Quel modèle utiliser pour la cartographie des changements et pour la simulation géoprospective de l’étalement urbain ? Pour tenter de répondre à ces questions, une chaîne méthodologique a été mise au point (Figure 1). Elle repose sur trois étapes majeures : - cartographie (Planches 2, 3, 4) et quantification des changements entre les types d’occupation des sols pour une période de temps donnée (Tableaux 1, 2, 3) ;- mesure et évaluation des évolutions potentielles par le calcul de la probabilité des changements des catégories d’occupation du sol, selon la dynamique constatée entre la période passée et l’état présent, avec la prise en compte des facteurs favorables ou contraignants ;- identification et géolocalisation simulée des surfaces candidates au changement en fonction des transitions potentielles de l’étape précédente.Pour la mise en œuvre, le choix a été fait d’expérimenter le modèle LCM « Land change modeler » (Eastman 2009) du fait de sa disponibilité dans le logiciel Idrisi et des possibilités qu’il offre en termes d’analyse spatiale. Il permet, en effet, d’associer des données multisources et multidates : imagerie satellitaire relatives à l’occupation des sols, données topographiques comme la pente et l’altitude, ou encore réseaux hydrographique et de transport. Le modèle LCM est paramétré de façon à permettre non seulement de cartographier et de quantifier les changements entre deux dates, mais aussi de traduire spatialement les tendances (Planches 5 et 6) et les évolutions futures de l’étalement urbain (Planches 7 et 8). L’expérimentation et la validation de la simulation qualitative et quantitative sur la ville de Tanger (Maroc) repose sur une chaîne de traitements qui s’appuie sur une exploitation combinée de la télédétection et des SIG pour assurer la permanence des observations géographiques, et qui a le mérite d’être reproductible et généralisable à d’autres lieux. Dans de nombreuses études spatio-temporelles réalisées avant 2011, la validation statistique des changements a reposé sur l’indice Kappa, indice approprié pour les tableaux de contingence. Or, dans le cas des données géolocalisées, la précision doit être double : aussi bien sur la quantité des pixels bien classés que sur leur localisation. Il s’avère que l’indice Kappa ne permet pas de distinguer clairement entre erreur de quantification et erreur de localisation. Aussi, a-t-il été choisi de tester l’alternative proposée par Pontius (2011) afin de mesurer, à l’échelle du pixel, la concordance et les erreurs en termes d’omission et de commission. Au final, le résultat est très satisfaisant : les erreurs d’omission et de commission sont égales à 0,14 sur 1, et les erreurs totales de localisation et de quantité sont respectivement égales à 0,4 et 0,1 (Tableaux 5a, 5b, 5c). Ceci démontre la performance et la bonne capacité du modèle LCM à simuler correctement les évolutions futures bien qu’il conduise à une plus grande fragmentation spatiale et une surestimation quantitative (Aguejdad et al., 2016).Malgré quelques limites, le modèle LCM est parfaitement adapté au suivi des changements et à la simulation des dynamiques spatio-temporelles. Ce type d’approche ouvre de nouveaux champs d’investigation quant aux impacts de l’urbanisation sur l’espace urbain, périurbain ou rural. En effet, les processus de minéralisation et de fragmentation des espaces périurbains surconsomment des terres à haute qualité agronomique et environnementale, perturbent la biodiversité des écosystèmes, dégradent le patrimoine et les paysages « naturels », et aggravent les risques d’inondation et de pollution. Ce type d’investigation peut également être utilisé pour évaluer le surcoût engendré par l’étalement urbain en termes d’infrastructures et de services - transport, gestion des déchets, besoins en eau potable et en énergie. L’analyse et la cartographie des tendances de changement observées ou attendues constituent une aide à l’élaboration de scénarios géostratégiques en matière de planification du développement territorial. La base de données générée par cette approche géoprospective constitue une source d’informations essentielle lors des opérations de planification urbaine, par exemple. Outre les cartes, la vidéo de la simulation de l’étalement urbain futur représente un moyen de communication convainquant. La spatialisation et la visualisation des changements conduisent, avec beaucoup plus de force, aux questionnements sur la tendance et le rythme des bouleversements observés, et poussent à la réactivité en termes de prise de décision. Cette approche spatio-temporelle de la dynamique des changements permet non seulement d’appréhender de façon géolocalisée les impacts futurs de l’étalement urbain sur le paysage, mais aussi de mettre en lumière les risques qui pourraient être engendrés par le déferlement urbain, notamment en termes de qualité de vie et de biodiversité. Il est indéniable que les technologies géospatiales et les développements méthodologiques en géomatique ouvrent de nouvelles voies de professionnalisation de la géographie. Dans ce contexte, ce type d’application est une aide précieuse aux acteurs territoriaux de la ville, notamment en termes d’évaluation, de projection et de gestion des espaces urbanisés, dans la perspective d’un développement territorial durable

La maladie de Lyme est la maladie infectieuse zoonotique la plus rapportée en zone tempérée. Elle a des conséquences importantes sur la santé humaine. Au Canada, elle est considérée comme étant émergente du fait principalement de l’expansion de la tique vectrice Ixodes scapularis vers de nouvelles zones du Sud Canadien où elle s’est établie. Par conséquent, les aires endémiques de la maladie de Lyme ne cessent de s’élargir, favorisées notamment par les changements climatiques. Ces événements coïncident avec la radiation adaptative que montre actuellement la bactérie Borrelia burgdorferi (B. burgdorferi), qui est responsable des cas de maladie de Lyme en Amérique du Nord. Devant une telle problématique, les structures phylogéographiques de l’agent pathogène et de son vecteur montrent étonnamment peu de corrélation, malgré leur lien écologique intime. L’évaluation du risque environnemental de la maladie de Lyme nécessite d’avoir une image claire des différents processus qui œuvrent et qui guident l’expansion du pathogène et de son vecteur. Cependant cette image devient beaucoup plus complexe si on considère la diversité génétique de B. burgdorferi. En effet, elle peut avoir des effets négatifs sur les tests de diagnostics actuels et du fait de différents niveaux de pathogénicité, rendre le tableau clinique complexe. L’une des réponses à ces problématiques peut se trouver dans la génétique bactérienne de ce pathogène et sa relation avec son vecteur et ses hôtes. Dans cette étude, nous investiguons la diversité et la structure génétique des populations de B. burgdorferi sensu stricto dans le Sud du Canada et dans le Nord des États-Unis (ÉU) par l’utilisation des outils phylogéographiques, à savoir : i) la phylogénie pour explorer l’histoire évolutive de B. burgdorferi, et ii) la modélisation géo-spatiale pour définir sa structure génétique actuelle à l’échelle spatiale. Au total, 750 échantillons de B. burgdorferi sont exploités pour la reconstruction des liens de parenté entre les différentes souches typées avec la méthode multi-locus du typage des séquences (MLST) (477 échantillons des ÉU et du Canada sont disponibles dans la base pubmlst.org/bburgdorferi/ et 273 échantillons canadiens, utilisés pour la première fois, proviennent de la surveillance active). Deux autres approches complémentaires sont utilisées dans cette étude pour caractériser les différentes souches, à savoir le gène du plasmide cp26 codant pour la protéine C de surface (ospC) et l’espace inter-génique ribosomal rrs-rrlA (IGS). Nos travaux ont montré que la diversité génétique de B. burgdorferi au Canada est relativement semblable à celle des ÉU, mais que seulement 1/5 des souches sont communes entre les deux pays. L’image phylogéographique de B. burgdorferi en Amérique du Nord apparait plus complexe que ce qui était connu jusqu’à présent, tant sur le plan géographique que génétique. En effet, des souches de diverses origines géographiques forment des clades significatifs alors que d’autres qui ont les mêmes origines géographiques sont éparpillées sur différents clades (génétiquement très distinctes). Ceci est un signal probable de populations refuges. De même, une complexité génétique a été enregistrée, puisque 90 % des échanges génétiques se font à l’intérieur de chaque sous-structure phylogénétique. Une telle structure génétique peut être l’œuvre d’un patron écologique. Les fortes associations des génotypes avec des hôtes spécifiques peuvent limiter le flux génétique entre ces sous-structures. Dans ce contexte, la modélisation statistique a permis d’identifier des associations entre génotypes et certaines espèces de rongeurs : CC34 et ospC G avec le tamia rayé ; CC403, ospC A et RST1 avec la souris à pattes-blanches ; et CC4, ospC H et IGS 2D avec la souris sylvestre. La phylogénie a montré que les souches associées aux tamias sont plus anciennes comparativement à celles associées aux souris qui semblent avoir évoluées plus récemment. Des études basées sur le fossile du tamia corroborent cette hypothèse. En effet, cette espèce était l’une des rares espèces de petits mammifères ayant survécu durant les périodes glaciaires-interglaciaires. Durant son histoire, elle a entrepris une migration Nord-sud, alors que les souris, plus fragiles aux conditions climatiques ont entrepris une migration Sud-nord suite au retrait de la couche glaciaire. Les adaptations des souches de B. burgdorferi aux hôtes peuvent avoir été le moteur de différences de pathogénicité des génotypes en Amérique du Nord. Elles façonnent aussi la phylogéographie contemporaine de ce pathogène dans cette partie du monde. En effet, la modélisation géo-spatiale à l’aide des probabilités conditionnelles a révélé que des souches (p.ex. ST1) présentent des modèles d’occurrence déterminés en partie par la connectivité des forêts. Cette étude offre une première image phylogéographique compréhensive de B. burgdorferi dans le Sud du Canada, nécessaire pour comprendre l’épidémiologie évolutive de la maladie de Lyme en Amérique du Nord. Elle montre qu’il existe une diversité génétique importante, ce qui peut aider à comprendre les variations géographiques des souches pathogènes et les méthodes de dispersion de B. burgdorferi en Amérique du Nord. Ces résultats permettront d’améliorer notre habilité à prédire le risque de la maladie de Lyme au Canada et aideront à développer de nouvelles méthodes de diagnostic., Lyme borreliosis is the most reported zoonotic infectious disease in temperate zones with significant consequences for human health. In Canada, it is considered to be emerging due to the expansion of the Ixodes scapularis tick vector to new areas in southern Canada where it has become established. Therefore, endemic areas of Lyme disease continue to grow, and are being promoted by climate change. These events coincide with adaptive radiation of B. burgdorferi in North America. Within this problem, the phylogeographic pictures of the pathogen and its vector show surprisingly little correlation despite their intimate ecological association. The environmental risk assessment of Lyme disease requires a clear comprehension of the different patterns acting and driving the expansion of the pathogen and its vector. This picture is made more complex by considering the genetic diversity of B. burgdorferi which is important to its probable effects on diagnostic test performance and the differential pathogenicity amongst strains. Some answers to these problems may be found by study of the bacterial genetics of this pathogen to improve knowledge of its relationship with its vector and hosts. In this study we investigated the diversity and the genetic structure of B. burgdorferi sensu stricto populations in southern Canada and northern US by using phylogeographic tools: i) phylogenetic methods to explore the historical and the evolutionary processes of B. burgdorferi and ii) geo-spatial modeling to define the spatial distribution of different strains and their patterns of spread. A total of 750 samples of B. burgdorferi (477 samples are from US and Canada which are available in the pubmlst.org/bburgdorferi/, and 273 samples collected using active surveillance in Canada and analyzed for the first time in this study) were used to reconstruct the phylogenetic relationship between different strains genotyped using MLST approach. Two other complementary approaches were used to strain-type B. burgdorferi, the outer surface protein C (ospC) and the ribosomal spacer rrs-rrlA (IGS). It was found that the genetic diversity of B. burgdorferi in Canada is relatively similar to that of the US but only 1/5 strains are common to the both countries. This shows that the phylogeographic image of B. burgdorferi in North America appears to be more complex than previously known: i) geographic complexity because strains of various geographical origins form significant clades and others which have the same geographical origin but are genetically more distant dispersed on different clades (this is a probable signal of refugial populations) and ii) a genetic complexity since 90% of genetic exchanges occur within closely related phylogenetic groups. Such genetic structure can be driven by an ecological process, and we hypothesized that the associations of B. burgdorferi genotypes with specific hosts reduced gene flow between different groups. Statistical modeling allowed the identification of different associations between genotypes and certain rodent host species: CC34 and ospC G with Eastern Chipmunk; CC403, ospC A and RST1 with the white-footed mice; and CC4, ospC H and IGS 2D with the deer mice. However, the phylogeny also showed that strains associated with chipmunk are older relatively to those associated with mice, which appear to have evolved more recently. Studies based on the chipmunk fossil data in North America corroborate this hypothesis. In fact, this species was one of the few small mammals that survived during the glacial-interglacial periods which thought allowed the B. burgdorferi surviving. It had undergone a southward migration, whereas mice known to be more sensitive to climatic conditions had experienced a Northward migration after the last Pleistocene which led all these small mammals to share a common history. Therefore, host adaptations may have shaped the contemporary phylogeography of the pathogen in North America, which may be the driving force behind the differential pathogenicity of B. burgdorferi genotypes. Geo-spatial modeling using conditional probabilities showed that rodent-associated strains (e.g. ST1 of CC403 that is associated with white-footed mice) exhibit specific patterns of occurrence of dispersal driven by the landscape characteristics of forest connectivity. This study provides i) a first comprehensive phylogeographic picture of B. burgdorferi in southern Canada that is essential to understand the evolutionary epidemiology of Lyme disease in Northern America, ii) knowledge of the high genetic diversity in Canada that may be key to understanding geographic variations in occurrence of pathogenic strains and improving the specificity and sensitivity of diagnostic tests, and iii) understanding the methods of dispersion of B. burgdorferi in Northern America. Together these findings will improve our ability to predict risk from Lyme disease in Canada, and will drive research into new diagnostic methods.

International audience; Highlands, hydrographic systems and coastal areas have been hypothesised to form corridors across the hyperarid Sahara desert in North Africa, allowing dispersal and gene flow for non-xeric species. Here we aim to provide a genetic test for the trans-Saharan corridor model, and predict the location and stability of ecological-corridors, by combining phylogeography and palaeoclimatic modelling. The model was the Psammophis schokari (Schokari sand racer) group, fast-moving and widely distributed generalist colubrids occurring mostly in arid and semiarid scrublands. We combined dated phylogenies of mitochondrial and nuclear markers with palaeoclimatic modelling. For the phylogeographic analysis, we used 75 samples of P. schokari and P. aegyptius, and Bayesian and Maximum-Likelihood methods. For the ecological models, we used Maxent over the distribution of P. schokari and West African lineages. Models were projected to past conditions (mid Holocene, Last Glacial Maximum and Last Inter-Glacial) to infer climatic stable areas. Climatic stability was predicted to be mostly restricted to coastal areas and not spatially continuous. A putative temporary trans-Saharan corridor was identified in Eastern Sahara, with a more stable one along the Atlantic coast. Six parapatric lineages were identified within P. schokari, four occurring in North Africa. These likely diverged during the Pliocene. The Tamanraset River might have been a vicariant agent. African lineages may have experienced further subsequent diversification during the late Pleistocene. The main P. schokari refugia were probably located along the northern margins of the Sahara, allowing its North-to-South colonization. Trans-Saharan corridors seem to have played a role in P. schokari biogeography, allowing colonization of central Saharan mountains and Sahel. Some might have worked as refugia, and even the most stable corridors may have sections working as filters, depending on each climatic phase. We expect the use of trans-Saharan corridors to decrease for more mesic species or with less dispersal capabilities.

Reducing environmental exposure inequalities has become a major focus of public health efforts in France, as evidenced by the French action plans for health and the environment. The aim of this thesis is to develop an integrated approach to characterize environmental inequalities and evaluate the spatialized exposure to PAH in France.The data produced as part of the monitoring quality networks of environmental media reflect the actual contamination of the environment and the overall exposure of the populations. However they do not always provide an adequate spatial resolution to characterize environmental exposures as they are usually not assembled for this specific purpose. Statistical methods are employed to process input databases (environmental concentrations in water, air and soil) in the objective of characterizing the exposure. A multimedia model interfaced with a GIS, allows the integration of environmental variables in order to yield exposure doses related to ingestion of food, water and soil as well as atmospheric contaminants' inhalation.The methodology was applied to three Polycyclic Aromatic Hydrocarbon substances, (benzo[a]pyrene, benzo[ghi]perylene and indeno[1,2,3-cd]pyrene), in France. The results obtained, allowed to map exposure indicators and to identify areas of overexposure and characterize environmental determinants. In the context of exposure characterization, the direct spatialization of available data from environmental measurement datasets poses a certain number of methodological questions which lead to uncertainties related to the sampling and the spatial and temporal representativeness of data. These could be reduced by acquiring additional data or by constructing predictive variables for the spatial and temporal phenomena considered.Data processing algorithms and calculation of exposure carried out in this work, will be integrated in the French coordinated integrated environment and health platform-PLAINE in order to be applied on other pollutants and prioritize preventative actions., La réduction des inégalités d’exposition environnementale constitue un axe majeur en santé publique en France comme en témoignent les priorités des différents Plan Nationaux Santé Environnement (PNSE). L’objectif de cette thèse est de développer une approche intégrée pour la caractérisation des inégalités environnementales et l’évaluation de l’exposition spatialisée de la population aux HAP en France.Les données produites dans le cadre des réseaux de surveillance de la qualités des milieux environnementaux sont le reflet de la contamination réelle des milieux et de l’exposition globale des populations. Toutefois, elles ne présentent généralement pas une représentativité spatiale suffisante pour caractériser finement les expositions environnementales, ces réseaux n’ayant pas été initialement conçus dans cet objectif. Des méthodes statistiques sont développées pour traiter les bases de données d’entrée (concentrations environnementales dans l’eau, l’air et le sol) et les rendre pertinentes vis à vis des objectifs définis de caractérisation de l’exposition. Un modèle multimédia d’exposition, interfacé avec un Système d’Information Géographique pour intégrer les variables environnementales, est développé pour estimer les doses d’exposition liées à l’ingestion d’aliments, d’eau de consommation, de sol et à l’inhalation de contaminants atmosphériques. La méthodologie a été appliquée pour trois Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (benzo[a]pyrène, benzo[ghi]pérylène et indéno[1,2,3-cd]pyrène) sur l’ensemble du territoire français. Les résultats permettent de cartographier des indicateurs d’exposition, d’identifier les zones de surexposition et de caractériser les déterminants environnementaux. Dans une logique de caractérisation de l’exposition, la spatialisation des données issues des mesures environnementales pose un certain nombre de questions méthodologiques qui confèrent aux cartes réalisées de nombreuses incertitudes et limites relatives à l’échantillonnage et aux représentativités spatiales et temporelles des données. Celles-ci peuvent être réduites par l’acquisition de données supplémentaires et par la construction de variables prédictives des phénomènes spatiaux et temporels considérés.Les outils de traitement statistique de données développés dans le cadre de ces travaux seront intégrés dans la plateforme PLAINE pour être déclinés sur d’autres polluants en vue de prioriser les mesures de gestion à mettre en œuvre.

Extended abstract.Soil erosion is a phenomenon that undermines the natural environment and the agricultural activities in the Bekaa Valley (Lebanon) and on the surrounding foothills. In the absence of some data, that the situation in Lebanon during recent decades has caused, it may be relevant to change or adapt some of the classical equations about soil loss. This research is done on an area located near the village of Rachaya, extending over 130 km2. The study area lies between latitudes 33o30’30’’ and 33o38’30’’ North and longitudes 35o49’30’’ and 35o59’30’’ East (plate 1). It comprises two types of geomorphic-dynamic units: the plain and the slopes of the western chain culminating at 1750 m. The median elevation is between 1350 and 1400 m, according to the hypsometric curve (plate 2), and the mean slope has an order of 9 degrees. The Mediterranean environment, the aggressiveness of the climate, the relief and geology (plate 3), the slopes locally rather strong, the deforestation and the extent of crops form a context favorable to erosion.The methodology (plate 4) is based on a modeling adapting the Wischmeier and Smith Universal Soil Loss Equation, USLE, (A = R * K * C * P* LS) (Wischmeier & Smith (1960, 1978) whereby the factors entered into the model are: rainfall erosivity (R), soil erodibility (K), soil cover (C), cultural practices (P), slope value and slope length (LS) (plate 4). This model uses the contributions of geographical information systems and satellite images (Ikonos, Landsat). -The R factor (plate 5) is calculated based on the formula elaborated by Renard & Freimund, (1994). -The K factor (plate 6) depends on soil texture, structure and organic material. The calculation of this factor relies on the formula of Wischmeier et Smith (1978). Soil samples were taken from the site to show the soil granulometric characteristics of the study area (table 1).-The C factor (plate 7) is determined based on tables established by Wischmeier & Smith (1978). It depends on the vegetation height, the recovery rate and the bibliographic knowledge of the Mediterranean region (Sadiki et al., 2009, El Garouani et al., 2008) (table 2).-With respect to the P factor, two codes were identified, one for the agriculture terraces and the other for areas of anti-erosion practices. -For the purpose of this study, the adopted model for the LS factor (plate 8) combines only the length and the inclination of the slope.The results (plate 9) show the role of the steeper slopes and of the less protective vegetation cover. On a third of the surface of the study area, soil loss is between 400 and 1800 t/ha/year and on one fifth of the surface between 50 to 400 t/ha/year. On the ledges, losses decrease to values between 50 and 5 t/ha/year (plate 9). However, only 6 % of the study area shows significant soil losses. Soil cover is generally the most discriminant factor. It strengthens soil resistance by breaking the kinetic energy of raindrops and by intercepting some of the precipitations. It is true that the Rachaya area has been affected by a strong degradation of the vegetation cover, so that the C factor varies between 0.7 and 1 for 77% of the study area (plate 7). Anti-erosion practices are not widespread and subsist only on a few hectares of agricultural terraces. These conditions reveal the insufficiency of protection against the aggressiveness and that is why the R factor may exceed 1600 (plate 5). Several parameters are decisive to explain the soil erodibility: the infiltration capacity, the retention texture and the tearing susceptibility. Most of the soil in Rachaya is fragile and prone to erosion. The force of the relief, especially where there are steep slopes and topographical irregularities, greatly helps erosion; Rachaya high values of LS in some places, contributed largely to the erosive risk (plate 8). The validation of our results was made on the one hand on fieldwork and the other hand using the spectral response of the eroded areas, based on the gloss value processed from the Ikonos satellite image with high spatial resolution of 1 m. The gloss index dissociates vegetated areas from bare mineral areas: it authorizes to assess the surface condition of soils in the study area. This index, which is generated from the red and near infrared channels, characterizes the albedo and allows the diagnosis of soil degradation from color changes reflecting changes in the soil. The soil spectral signature depends on the organic matter content, on the moisture content and on the mineralogical composition. These variables have a major impact on the color and brightness of soil. The erosion mechanism, which strips the surface layer, makes the soil clearer because of the destruction of organic matter. At the opposite, the soil moisture, the presence of organic matter or an increase of the vegetation cover give a dark color to the soil. Finally the overall accuracy of our validated results is approximately 80 %. Due to the importance of the erosion phenomenon which has been quantified, it seems necessary to increase the stabilization of the slopes and to implement protective farming techniques, L’érosion des sols fragilise le milieu rural de la plaine de la Békaa et ses bordures. La méthodologie utilisée repose sur une modélisation adaptant l’équation universelle des pertes en sol (USLE) de Wischmeier et Smith, en utilisant les systèmes d’informations géographiques et des images satellitaires. Les facteurs entrés sont : l’érosivité de la pluie, l’érodibilité du sol, la couverture du sol, les pratiques culturales, la déclivité et la longueur de la pente. Sur un tiers de la surface, les pertes en terre sont comprises entre 400 et 1800 t/ha/an, sur un cinquième entre 50 et 400 t/ha/an. Sur les replats, elles tombent entre 50 et 5 t/ha/an. 6% de la surface présentent des pertes négligeables. La validation de ces résultats est faite sur le terrain et en utilisant la réponse spectrale, grâce à l’indice de brillance de l’image Ikonos de haute résolution spatiale. Devant l’importance du phénomène, il semble nécessaire de conseiller des techniques agricoles protectrices.

Cet article propose de modéliser graphiquement la morphologie des espaces agricoles qui « nourrissent » les villes par l’intermédiaire de circuits locaux. L’assise spatiale de ces approvisionnements est divisée en trois secteurs, dont les formes sont évaluées à partir d’une étude bibliographique. L’application du modèle au cas de Millau (Aveyron) montre que l’empreinte spatiale de l’alimentation locale urbaine s’étend suivant deux types de logiques : celles relatives à la définition du « local » par les consommateurs et les producteurs et celles propres aux industries agroalimentaires. This article aims to establish a graphic model of agricultural spaces that “feed” cities through local supply chains. The spatial footprint of local foodsheds is divided into three sectors and their morphology is assessed using existing scholarship. The model is applied to the case study of Millau, a small, French town located in a highland region. Our study highlights two factors that shape the spatial footprints of urban local food supplies. 1) the way consumers and producers define “local” 2) the dynamics of agro industry. Ese artículo propone modelizar gráficamente la morfología de los espacios agropecuarios que aprovisionan a las ciudades mediante circuitos locales de kilómetro cero. La base territorial de estos espacios de abastecimiento están divididos en tres sectores, cuyas morfologías son evaluadas mediante una revisión bibliográfica. El modelo se ha aplicado a la pequeña ciudad francesa de Millau, ubicada en una zona montañosa. Los resultados identifican dos factores que explican la forma de la huella espacial de la alimentación local de esta ciudad: 1) la consideración y prácticas de lo que consideran como “local” consumidores y productores, 2) las dinámicas propias de la agroindustria.

International audience; Face à la croissance urbaine, la protection des espaces agricoles et la diversité de leurs fonctions sont des enjeux d'aménagement des villes. Dans cet article, nous proposons et discutons un gradient de configurations spatiales génériques mettant en relation les occupations du sol agricoles et urbaines et leurs fonctions associées. Elles sont représentées par des chorèmes, à partir de traitements dans des systèmes d'information géographique et d'enquêtes auprès d'acteurs locaux. Ces configurations spatiales sont illustrées pour les régions urbaines de Pise (Italie) et de Clermont-Ferrand (France). La prise en compte de ces configurations spatiales peut permettre d'imaginer des nouvelles actions adaptées aux différentes relations ville-agriculture existantes dans nos régions urbaines.

A travers des exemples de travaux publiés, nous illustrons l’apport de la géostatistique dans l’analyse et la modélisation spatialisée de l’organisation et du fonctionnement des sols. La majeure partie de ces travaux de recherche concerne des applications de la géostatistique dans des voies très diversifiées du point de vue des méthodes. Ainsi, l’analyse structurale, l’estimation linéaire et les modèles non stationnaires ont été mobilisés, pour analyser et modéliser l’organisation spatiale des sols en fonction des facteurs de la pédogenèse. L’interpolation géostatistique multivariée a permis de compléter quelques mesures coûteuses de l'attribut d'intérêt par des données plus abondantes sur des attributs qui lui sont corrélés. Les méthodes multivariées, telles que l'analyse factorielle krigeante, ont été utilisées pour étudier comment la corrélation entre les variables change en fonction de l'échelle spatiale, et pour améliorer notre compréhension des échelles de dépendance des processus physiques. La déconvolution d’un signal caractérisant un sol grâce au krigeage des composantes a permis d’extraire l’information pertinente dans des données exhaustives à référence spatiale. Il a ainsi été démontré que le krigeage des composantes permet de détecter puis de modéliser et de cartographier séparément les différentes échelles de variabilité d’un signal. Grâce à cette méthode, nous avons pu focaliser sur une échelle particulière du signal en l’incorporant dans le système d’équations du krigeage pour améliorer l’estimation d’une variable cible. La conjugaison de deux méthodes (l'analyse factorielle krigeante et le krigeage des composantes) a permis de définir les zones de fonctionnement homogène d’une couverture pédologique dans le cadre de projets sur l’Agriculture de Précision. Enfin, la question de la quantification de l’incertitude inhérente à la prédiction spatiale a été traitée par des techniques de simulations conditionnelles.

International audience; This article aims to establish a graphic model of agricultural spaces that « feed » cities through local supply chains. The spatial footprint of local foodsheds is divided into three sectors and their morphology is assessed using existing scholarship. The model is applied to the case study of Millau, a small, French town located in a highland region. Our study highlights two factors that shape the spatial footprints of urban local food supplies. 1) the way consumers and producers define " local " 2) the dynamics of agro industry.; Ese artículo propone modelizar gráficamente la morfología de los espacios agropecuarios que aprovisionan a las ciudades mediante circuitos locales de kilómetro cero. La base territorial de estos espacios de abastecimiento están divididos en tres sectores, cuyas morfologías son evaluadas mediante una revisión bibliográfica. El modelo se ha aplicado a la pequeña ciudad francesa de Millau, ubicada en una zona montañosa. Los resultados identifican dos factores que explican la forma de la huella espacial de la alimentación local de esta ciudad: 1) la consideración y prácticas de lo que consideran como " local " consumidores y productores, 2) las dinámicas propias de la agroindustria.; Cet article propose de modéliser graphiquement la morphologie des espaces agricoles qui « nourrissent » les villes par l'intermédiaire de circuits locaux. L'assise spatiale de ces approvisionnements est divisée en trois secteurs, dont les formes sont évaluées à partir d'une étude bibliographique. L'application du modèle au cas de Millau (Aveyron) montre que l'empreinte spatiale de l'alimentation locale urbaine s'étend suivant deux types de logiques: celles relatives à la définition du « local » par les consommateurs et les producteurs et celles propres aux industries agroalimentaires.

Suite à un accroissement démographique continu et en plein contexte de réformes scolaires, la ville de Lausanne a dû se réinterroger sur divers aspects de la gestion de son école publique. Tout en décrivant le cadre structurel général de l’enseignement obligatoire, cet article se concentrera sur la dimension spatiale de l’organisation scolaire. Il aborde la thématique des transports scolaires et expose l’approche utilisée pour redéfinir le découpage de la carte scolaire. L’algorithme sous-jacent, dit de transport optimal régularisé, a été développé pour simuler la répartition des élèves au sein des différentes écoles. En favorisant la proximité de scolarisation et en respectant la capacité des écoles, il permet de cartographier les zones de recrutement de chacune d’elles, tout en identifiant les habitations dont l’attribution est la plus incertaine. Les multiplicateurs de Lagrange offrent quant à eux une visualisation du coût spatial de l’opération. In the midst of a school reform context and following its continuous population growth, the city of Lausanne had to re-examine various aspects of the management of its public schools. This article, while describing the general structural framework of compulsory teaching, focuses on the spatial dimension of school organisation. It addresses the issue of school transportation and describes the approach used to design new school districts. To carry out this task a regularized version of the optimal transportation problem was developed to model students-to-school closest assignment. The implementation of the Lagrange multipliers offers a visualisation of spatial cost resulting from the assignment.

Cet article propose de modéliser graphiquement la morphologie des espaces agricoles qui "nourrissent" les villes par l’intermédiaire de circuits locaux. L'assise spatiale de ces approvisionnements est divisée en trois secteurs, dont les formes sont évaluées à partir d’une étude bibliographique. L'application du modèle au cas de Millau (Aveyron) montre que l'empreinte spatiale de l'alimentation locale urbaine s’étend suivant deux types de logiques: celles relatives à la définition du "local" par les consommateurs et les producteurs et celles propres aux industries agroalimentaires.

International audience; We explored the potential of airborne laser scanner (ALS) data to improve Bayesian models linking biodiversity indicators of the understory vegetation to environmental factors. Biodiversity was studied at plot level and models were built to investigate species abundance for the most abundant plants found on each study site, and for ecological group richness based on light preference. The usual abiotic explanatory factors related to climate, topography and soil properties were used in the models. ALS data, available for two contrasting study sites, were used to provide biotic factors related to forest structure, which was assumed to be a key driver of understory biodiversity. Several ALS variables were found to have significant effects on biodiversity indicators. However, the responses of biodiversity indicators to forest structure variables, as revealed by the Bayesian model outputs, were shown to be dependent on the abiotic environmental conditions characterizing the study areas. Lower responses were observed on the lowland site than on the mountainous site. In the latter, shade-tolerant and heliophilous species richness was impacted by vegetation structure indicators linked to light penetration through the canopy. However, to reveal the full effects of forest structure on biodiversity indicators, forest structure would need to be measured over much wider areas than the plot we assessed. It seems obvious that the forest structure surrounding the field plots can impact biodiversity indicators measured at plot level. Various scales were found to be relevant depending on: the biodiversity indicators that were modelled, and the ALS variable. Finally, our results underline the utility of lidar data in abundance and richness models to characterize forest structure with variables that are difficult to measure in the field, either due to their nature or to the size of the area they relate to.

This paper introduces dynamic configurational changes for patchy mosaics, parameterizable dilation and/or erosion processes of units in a vectorial landscape. Patchy-based models are rare although this conceptual framework could yield insights to the functioning and dynamics of agricultural and natural landscapes. Compared to common raster-based models, they are more parsimonious and intuitive, but their algorithmic computations are challenging. The aim of this study is to implement polygon dilation throughout Minkowski sum on polygons, along with their associated formal grammar, in the DYPAL modeling platform. This computation is a challenging open-problem and this paper provides a first working approach along with the methodology for a generic implementation framework. As an example, this paper illustrates configurational changes on a complex forest-savannah dynamics in a tropical biodiversity hotspot, New Caledonia. Finally, perspectives for configurational changes in landscape modeling are discussed.