Search

This paper presents a modelling and forecasting approach in order to explore scenarios for the evolution of mobility, characterised by a significant reduction in the importance of cars. This approach is based on producing a macro model, which generates scenarios showing radical changes in population and activities organisation. It also leads to a micro model that allows playing with territorial configurations with no cars, as part of forecasting sessions conducted during gaming workshops. These two modelling exercises allow discussion of the renewal of methodological tools required to explore and assess scenarios.

International audience; Future land use/cover change (LUCC) analysis has been increasingly applied to spatial planning instruments in the last few years. Nevertheless, stakeholder participation in the land use modelling process and analysis is still low. This paper describes a methodology engaging stakeholders (from the land use planning, agriculture, and forest sectors) in the building and assessment of future LUCC scenarios. We selected as case study the Torres Vedras Municipality (Portugal), a peri-urban region near Lisbon. Our analysis encompasses a participatory workshop to analyse LUCC model outcomes, based on farmer LUCC intentions, for the following scenarios: A0 - current social and economic trend (Business as Usual); A1 - regional food security; A2 - climate change; and B0 - farming under urban pressure. This analysis allowed local stakeholders to develop and discuss their own views on the most plausible future LUCC for the following land use classes: artificial surfaces, non-irrigated arable land, permanently irrigated land, permanent crops and heterogeneous agricultural land, pastures, forest and semi-natural areas, and water bodies and wetlands. Subsequently, we spatialized these LUCC views into a hybrid model (Cellular Automata - Geographic Information Systems), identifying the most suitable land conversion areas. We refer to this model, implemented in NetLogo, as the stakeholder-LUCC model.The results presented in this paper model where, when, why, and what conversions may occur in the future in regard to stakeholders' points of view. These outcomes can better enable decision-makers to perform land use planning more efficiently and develop measures to prevent undesirable futures, particularly in extreme events such as scenarios of food security, climate change, and/or farming under pressure.

Different mechanisms drive land use and land cover changes (LUCC). This paper presents an exploratory analysis aimed at understanding the complex dynamics of LUCC based on farmers’ intentions when they are faced with four scenarios with the time horizon of 2025: (1) A0 – current social and economic trend; (2) A1 – intensified agricultural production; (3) A2 – reduced agricultural production; and (4) B0 - increasing demand for urban development. LUCC models are applied to a Torres Vedras (Portugal) case study. This territory is located in a peri-urban area near Lisbon dominated by forest and agricultural land, which has been suffering considerable urban pressure in the last decades. Farmers — major agents of agricultural land use change — were interviewed to obtain their LUCC intentions according to the scenarios studied. To model LUCC a Cellular automata-Markov chain approach was applied. Our results suggest that significant LUCC will occur depending on their intentions in the different scenarios. The highlights are: (1) the highest growth in permanently irrigated land in the A1 scenario; (2) the biggest drop in non-irrigated arable land, and the highest growth in forest in the A2 scenario; and (3) the greatest urban growth was recognized in the B0 scenario. To verify if the fitting simulations performed well, techniques to measure agreement and quantity-allocation disagreements were applied.These outcomes could provide decision-makers with the capacity to observe different possible futures in ‘what if’ scenarios, allowing them to anticipate future uncertainties, and consequently allowing them the possibility to choose the more desirable future.

International audience; Decisions about future land use are complex and involve a wide range of factors. The perceptions, intentions, and interests of the stakeholders involved are usually unpredictable. Different stakeholders manage land by choosing different future options and revealing different expectations. Greater proximity to built-up areas confronts farmers with challenges about future land use and land cover change (LUCC).This study aims to identify how external drivers can affect farmers’ future LUCC intentions focusing on conversion of agricultural land to urban development. We explore two scenarios projected for the time horizon of 2025 based on farmers’ LUCC intentions: A0 – current social and economic trend; and B0 – increasing demand for urban development. We selected the Torres Vedras municipality (Portugal) as case study, an area predominantly agricultural but with a progressively urban intensification in the past two decades. We conducted interviews to capture the farmers’ LUCC intentions and modelled an artificial neural network – a multilayered perception to allocate the potential areas for urban development. Parishes with the highest urban pressure were identified using a cluster analysis. These were compared with areas expected to be urbanized (defined in the master plan). Results suggest an increasing farming intensity in the A0 scenario, and an urban growth increase of more than 40% in the B0 scenario, with negative impacts on farming expansion. The outcomes can be applied to spatial planning instruments in order to assist planners to define land transformation priorities and adjust them to spatial trends.

International audience; As low-income communities are most vulnerable to climate-associated health concerns, access to healthcare will increase in importance as a key priority in South Africa. This study explores healthcare sustainability in the Agincourt sub-district, Kruger to Canyons Biosphere Region in Mpumalanga, South Africa. A rapid assessment and response methodology (RAR) was implemented, which includes the examination of previous studies conducted in the sub-district, the mapping of healthcare facilities in the area, and the implementation of a facility infrastructure and workforce capacity investigation by means of key informant (KI) interviews at eight healthcare facilities. Findings indicate that the greatest need across the facilities relate to access to medical doctors and pharmacists. None of the facilities factored climate associations with health into their clinical care strategies. The necessity to train healthcare facility staff on aspects related to climate change, health, and sustainability is highlighted. Environmental health practitioners should also be incorporated in grassroots community climate adaptation strategies. Outcomes further indicate the need for the advancement of integrated healthcare and climate adaptation strategies that focus on strengthening healthcare systems, which may include novel technological approaches such as telemedicine. Policy makers need to be proactive and pre-emptive in finding and improving processes and models to render healthcare services prepared for climate change.

International audience; The fragmentation of agricultural land is influenced by political, economic, social, ecological and environmental factors, which affect its dynamics, patterns, structures, and functions. However, a deep analysis aimed at examining agricultural land fragmentation and its driving forces, and predicting future agricultural land fragmentation is needed. We investigated the degree of fragmentation in a case study in Torres Vedras municipality (Portugal). This territory has experienced significant agricultural land use changes in the last twenty years, mainly in the form of agricultural intensification and land fragmentation. The purposes of the study are: (1) to identify different degrees of agricultural land fragmentation; (2) to analyse and recognize underlying driving forces; (3) to identify the effect of scale; (4) and to predict agricultural land fragmentation for 2025 in a business as usual scenario. This approach concentrates on a cluster analysis to define the agricultural land fragmentation and a multi-layer perceptron to project agricultural land fragmentation. The results indicate that a 5 by 5 km scale of analysis is more efficient than 2 by 2 km to identify the most influential driving forces, in which human activities are one of the main causes of agricultural land fragmentation. In addition, the results also predict that agricultural land fragmentation will increase in 2025. These outcomes should be used to forecast agricultural land fragmentation and to reduce negative impacts.

International audience; In this chapter, we will discuss coupling models with different scales to describe the propagation of a virus within a population. This population is distributed throughout a set of cities connected by airline routes. Population movements between cities enable the virus to travel, carried by infected individuals. In each city, the description of virus propagation is based on an SIR-type model (presented in more detail). The first model, called EpiSim, is presented, first in its aggregate variant, and then in its individual-based variant. Comparing these two approaches will allow us to discuss the advantages and limitations of each of them. In the second section, we will present two approaches for coupling models based on networks. The first approach considers a network of coupled systems of equations. The second combines an agent-based model of microscale components with a model of macroscale components based on systems of equations. This coupled model, called MicMac, is presented in more detail. The added value of micro/macro coupling is examined in the article.

International audience

Land-Use/Cover Change (LUCC) reacts to demographic pressures, economic trends, or improved transport networks. Urban growth with implications on LUCC patterns can be measured using a diversity of methods. Our study derives from Tobler’s first law of geography: ‘everything is related to everything else, but near things are more related than distant ones’. We identified and measured the influence of neighbouring distance on urban growth from the edge of existing urban areas. For that, we have developed a method, built using the NetLogo software tool, which we called Land-use chAnge and Neighbouring Distance (LAND). We selected Torres Vedras (Portugal) to conduct our case study due to its increasing urban development in the past few years. The periods of analysis were 1995–2010, 1995–2007, and 2007–2010. The results have shown the influence and the effect of strong spatial correlation between the proximity of existing artificial surfaces and the emergence of new ones. The understanding of the patterns of urban growth is helpful to plan forward land developments. This method can be used to write guidelines for decision makers to monitor urban expansion and define spatial planning priorities.

Bibliometrics have become commonplace and widely used by authors and journals to monitor, to evaluate and to identify their readership in an ever-increasingly publishing scientific world. With this contribution, we aim to investigate the semantic proximities and evolution of the papers published in the online journal Cybergeo since its creation in 1996. We propose a dedicated interactive application that compares three strategies for building semantic networks, using keywords (self-declared themes), citations (areas of research using the papers published in Cybergeo) and full-texts (themes derived from the words used in writing). We interpret these networks and semantic proximities with respect to their temporal evolution as well as to their spatial expressions, by considering the countries studied in the papers under inquiry (Cybergeo being a journal of geography, most articles refer to a well-defined spatial envelope). Finally, we compare the three methods and conclude that their complementarity can help go beyond simple statistics to better understand the epistemological evolution of a scientific community and the readership target of the journal., Comment: 21 pages, 12 figures, 2 tables

International audience; La croissance exponentielle du nombre des articles publiés et la multiplication des revues ont fait entrer les publications scientifiques dans le règne des données massives. Les bouleversements introduits par les usages d'Internet semblent avoir bien davantage contribué à l'explosion des références qu'ils n'ont simplifié le travail des équipes éditoriales ou facilité l'accès des utilisateurs à la littérature scientifique. Les difficultés de la maîtrise de ces données vont bien au-delà de ce qu'Eugène Garfield avait anticipé en créant en 1964 la base de données de l'ISI (Institute for Scientific Information, qui devait devenir le Web of Science après rachat par Thomson Reuters). Peu à peu, le bénéfice du travail des « pairs » qui évaluent bénévolement la production scientifique avant publication, principalement par une mise en situation dans les connaissances existantes, a été capté par des sociétés d'édition censées garantir la qualité tout en ponctionnant les bibliothèques universitaires et en dressant des barrières à la diffusion, malgré les injonctions publiques pour un libre accès à la science. La question de la maîtrise de la littérature reste cruciale pour tout scientifique qui souhaite connaître et dresser un « état de l'art ». Elle devient encore plus difficile pour les sujets qui se situent aux interfaces de plusieurs disciplines, et qui risquent, si l'on s'en tient aux « niches » disciplinaires habituelles, d'être traités de manière partielle en réduisant la portée des solutions que la science peut apporter pour résoudre des problèmes sociaux. Les géographes en sont très conscients car depuis longtemps ils construisent une discipline à la charnière des sciences naturelles et sociales, sur des questions d'habitat et d'urbanisme, d'environnement et de santé, d'aménagement et de développement. Ce n'est peut-être pas un hasard si c'est à partir d'une revue de géographie, Cybergeo, qu'un outil est proposé pour aider à améliorer l'exploration d'un univers de publications. Les progrès réalisés en matière de collecte et d'analyse des données massives permettent aujourd'hui de s'orienter de manière inédite dans les réseaux de publications scientifiques. Nous avons construit une application originale, en libre accès, qui permet d'explorer le contenu du texte et des mots-clés des quelque 900 articles publiés depuis 20 ans par Cybergeo ainsi que l'ensemble des références citées dans ces articles, ou des articles qui les citent, ou

National audience; Simuler des transitions : une introduction aux modèles spatio-temporels

National audience

International audience

Urban growth has been widely studied and many models (in particular Cellular Automata and Agent-Based Models) have been developed. Most of these models rely on two representations of the geographic space: raster and vector. Both representations have their own strengths and drawbacks. The raster models are simpler to implement and require less data, which explains their success and why most of urban growth models are based on this representation. However, they are not adapted to microscopic dynamics such as, for example, the construction of buildings. To reach such goal, a vector-based representation of space is mandatory. However, very few vector models exist, and none of them is easily adaptable to different case studies. In this paper, we propose to use a simple raster model and to adapt it to a vector representation of the geographic space and processes allowing studying urban growth at fine scale. Both models have been validated by a case study concerning the city of Can Tho, Vietnam.

International audience; Dans cette fiche, nous proposons d'utiliser un automate cellulaire pour appréhender les logiques d'évolutions spatiales de structures agricoles antagonistes : agriculture conventionnelle et agriculture biologique. A partir d'une conceptualisation élémentaire de l'espace (une cellule représentant une parcelle agricole), le modèle permet de simuler le comportement d'agents (les agriculteurs qui possèdent les parcelles) en fonction de règles de voisinage très simples : l'agriculture biologique tend à augmenter le « capital sympathie » des agents mais offre une rentabilité faible, et inversement.Le réseau thématique MAPS «Modélisation multi-Agent appliquée aux Phénomènes Spatialisés » propose depuis 2009 des évènements scientifiques ayant pour but de diffuser les pratiques de modélisations multi-agents au sein des Sciences de l’Homme et de la Société (SHS). Ce collectif pluridisciplinaire de chercheurs, d’enseignants-chercheurs et de doctorants est labellisé en tant que ≪ réseau thématique » par le Réseau National des Systèmes Complexes (GIS RNSC) et bénéficie du soutien du CNRS au titre de la Formation Permanente.Le réseau est né de la nécessité de favoriser de fortes interactions entre les chercheurs de tous niveaux autour de la modélisation multi-agents appliquée aux phénomènes spatialisés, tant du point de vue théorique que pratique. Il compte près d’une centaine de membres à ce jour.En cinq années, sept événements MAPS de nature différente ont eu lieu : écoles thématiques (MAPS 1 et MAPS 5), conférences (MAPS 2 et MAPS 6) et ateliers-chercheurs (MAPS 3, 4 et 7). Chacun de ces événements a permis à des scientifiques issus de nombreuses disciplines (géographie, aménagement, écologie, agronomie, économie, sociologie, statistiques, informatique, mathématiques) et de niveaux de compétences variés (du débutant au modélisateur confirmé) de travailler en groupe restreint autour d’un modèle spécifique. Le souci du collectif MAPS a toujours été de permettre aux scientifiques d’aboutir à une certaine autonomie en matière de modélisation, notamment en sensibilisant chacun aux différentes étapes de la modélisation : ontologie du modèle, conceptualisation, implémentation dans une plateforme de simulation, exploration des paramètres, analyses de sensibilité, interprétation des résultats, diffusion. Chaque événement a donc visé à apporter une compréhension des concepts et de la démarche de modélisation aux apprenants, avec une mise en application des différentes étapes du processus sur un modèle imaginé durant chaque événement. La question modélisée a ainsi été définie par chacun des groupes constitués et affinée chemin faisant.Ce souci de la diffusion d’un certain savoir-faire, a toujours reposé sur la volonté de pouvoir diffuser les productions et les acquis du réseau MAPS. Les modèles réalisés lors des écoles thématiques se devaient d’être accessibles en ligne, de même que les cours, Travaux Pratiques et conférences. La qualité de la production de chaque groupe de travail et ce souci de la diffusion ont amené le collectif à concevoir la restitution des travaux d’ateliers-chercheurs et d’écoles thématiques sous la forme de « fiches pédagogiques ».L’objectif de ces fiches est de permettre la diffusion de travaux scientifiques qui sont de nature diverse. Dans certains cas, ce sont des modèles « classiques » d’analyse spatiale qui sont explorés, décortiqués et implémentés (Christaller, Von Thünen, Résilience) ; dans d’autres, ce sont des cas particuliers qui sont abordés, faisant référence à des thématiques largement étudiées par les SHS (EpiSim sur l’épidémiologie ; Irius, en écologie). D’autres modèles abordés sont des modèles didactiques, dont les particularités consistent à appréhender un phénomène connu (Sisbio et Iznogoug, les comportements adaptatifs ; Bestiole, la simulation participative). Enfin, certaines fiches développent des réflexions sur les démarches de modélisation en elles-mêmes, et par exemple le couplage entre les niveaux macro et micro (MicMac ; Proie-Prédateur). Ces fiches pédagogiques, en accès libre, sont destinées aux communautés éducatives et universitaires et en particulier aux enseignants qui souhaiteraient faire découvrir la modélisation à leurs étudiants, mais aussi à ceux qui envisagent d’approfondir certains aspects avec un public plus averti. Elles sont également destinées à tous les curieux qui souhaiteraient découvrir ce que la modélisation apporte aux SHS, du point de vue heuristique et du point de vue opérationnel. Enfin, elles sont aussi des supports pour toutes les personnes qui souhaiteraient diffuser les réflexions scientifiques sur la modélisation et la simulation qui ont présidé à la rédaction de ces fiches.

International audience; In this article a cellular automaton model is proposed to analyze the effect of different kinds of proximity in urban growth process. Simulations showed that the modification of three variables (built areas density, Euclidean distance from each cell to road network and network distance to urban center) is sufficient to make different typical patterns emerge, and that these patterns correspond to different ways to organize urban space. This method improves understanding of the role of proximities in urban dynamics, in order to build models based on spatial and topological properties to describe evolution of urban systems.; Dans cet article, nous développons un modèle de type automate cellulaire pour analyser le rôle de différents types de proximités sur le processus de croissance urbaine. Les simulations effectuées à partir de ce modèle montrent que la modification de trois variables (densité des zones bâties, distance euclidienne de chaque cellule au réseau routier et distance réseau de chaque cellule au centre urbain) suffisent à faire émerger des formes et des structures variées, typiques de certains modèles de l’organisation de l’espace urbain. Cette démarche permet de comprendre le rôle des proximités dans les dynamiques urbaines, afin de construire des modèles dans lesquels l’espace et ses propriétés topologiques jouent un rôle central dans l’évolution des systèmes urbains.

This thesis explore the issue of a pedestrian evacuation of coastal population in an urban environment in case of tsunami and seism, through the implementation of the model STEP. Studies examine two fields : Saint-Laurent-du-Var (France) and Siracusa (Italy). They provide varied configurations of disaster risk exposure and different evacuation strategies for a coastal urban population.Urban environment is the central point of this thesis. First, visibility in an urban context is evaluated through its effect on pedestrian evacuation. Second, by taking into account multi-hazard context through the impacts on buildings from a precursor earthquake and questioning the walkability of evacuation routes to safe areas.The STEP model is a hybrid modelisation combining agent-based and cellular automatons. It is implemented on Saint-Laurent-du-Var based on geographical data (topography, buildings). The tsunami is based on worstcase simulation data. Visibility in an urban context is determined by the height of safe areas and surrounding buildings; it creates “shadow-zones” where people have no line-of-sight to safe areas around them. Walkability of the urban environment is based on the probability of a building collapse according to seismic intensity. Debris may obstruct streets and force people to seek alternative routes to safe areas. According to the worst-case simulation data, three main evacuation scenarios were implemented and explored through parameters related to agents and safe areas. These three scenarios vary the visibility and walkability independently in order to better evaluate the effects of the results.The greatest impact seen within STEP simulations is determined by the location of safe areas and paying attention to seismic activity in an urban environment. This thesis shows the importance of considering specific evacuation requirements for coastal urban environments. It also demonstrates that multi-hazards should be a central concern when defining evacuation strategies for populations.; Cette thèse questionne l’évacuation piétonne d’une population littorale en milieu urbain en cas de tsunami et séisme, à travers la mise en place du modèle STEP. Deux sites d’étude ont été considérés : Saint-Laurent-du-Var (France) et Syracuse (Italie), qui présentent des configurations d’exposition aux risques et des stratégies d’évacuation de la population différentes.L’espace urbain est au coeur du questionnement de cette thèse. Premièrement, à travers l’influence que la lisibilité du milieu urbain peut avoir sur une évacuation piétonne. Deuxièmement, par la prise en compte du contexte multi-risques et des dommages d’un séisme précurseur sur les constructions, en questionnant la praticabilité des itinéraires d’évacuation en milieu urbain. STEP est un modèle hybride alliant le multi-agents et les automates cellulaires et implémenté sur la commune de Saint-Laurent-du-Var. Son environnement est construit à partir des données géographiques de terrain (topographie, bâtiments). Le tsunami est implémenté à partir des données issues de simulations d’évènements de référence. La lisibilité de l’espace urbain est construite à travers la mise en place de zones de non-visibilité des zones refuge générées en fonction de leur hauteur et de celle des bâtiments. La praticabilité de l’espace urbain se traduit par la mise en place d’une probabilité d’effondrement des constructions en fonction de l’intensité sismique, pouvant obliger les individus à trouver un autre itinéraire jusqu’aux zones refuge. Trois scénarios principaux ont été mis en place, se basant sur des évènements de références et explorés par variation des paramètres liés aux agents et zones refuge; ces trois scénarios principaux font varier la lisibilité et la praticabilité de manière indépendante afin de mieux en percevoir les effets sur les résultats.Au final, la variation de la localisation des zones refuge, ainsi que la prise en compte du contexte multi-risques en milieu urbain ont une influence importante sur les résultats issus des simulations de STEP. Cette thèse met donc en avant l’importance de la considération de la spécificité d’une évacuation en milieu urbain ainsi que du contexte multi-risques pour la mise en place de stratégies d’évacuation de population sur un territoire.

This thesis explore the issue of a pedestrian evacuation of coastal population in an urban environment in case of tsunami and seism, through the implementation of the model STEP. Studies examine two fields: Saint-Laurent-du-Var (France) and Siracusa (Italy). They provide varied configurations of disaster risk exposure and different evacuation strategies for a coastal urban population. Urban environment is the central point of this thesis. First, visibility in an urban context is evaluated through its effect on pedestrian evacuation. Second, by taking into account multi-hazard context through the impacts on buildings from a precursor earthquake and questioning the walkability of evacuation routes to safe areas. The STEP model is a hybrid modelisation combining agent-based and cellular automatons. It is implemented on Saint-Laurent-du-Var based on geographical data (topography, buildings). The tsunami is based on worst-case simulation data. Visibility in an urban context is determined by the height of safe areas and surrounding buildings; it creates “shadow-zones” where people have no line-of-sight to safe areas around them. Walkability of the urban environment is based on the probability of a building collapse according to seismic intensity. Debris may obstruct streets and force people to seek alternative routes to safe areas. According to the worst-case simulation data, three main evacuation scenarios were implemented and explored through parameters related to agents and safe areas. These three scenarios vary the visibility and walkability independently in order to better evaluate the effects of the results. The greatest impact seen within STEP simulations is determined by the location of safe areas and paying attention to seismic activity in an urban environment. This thesis shows the importance of considering specific evacuation requirements for coastal urban environments. It also demonstrates that multi-hazards should be a central concern when defining evacuation strategies for populations.; Cette thèse questionne l’évacuation piétonne d’une population littorale en milieu urbain en cas de tsunami et séisme, à travers la mise en place du modèle STEP. Deux sites d’études ont été considérés : Saint-Laurent-du-Var (France) et Syracuse (Italie), qui présentent des configurations d’exposition aux risques et des stratégies d’évacuation de la population différentes. L’espace urbain est au cœur du questionnement de cette thèse. Premièrement, à travers l’influence que la lisibilité du milieu urbain peut avoir sur une évacuation piétonne. Deuxièmement, par la prise en compte du contexte multi-risques et des dommages d’un séisme précurseur sur les constructions, en questionnant la praticabilité des itinéraires d’évacuation en milieu urbain. STEP est un modèle hybride alliant le multi-agents et les automates cellulaires et implémenté sur la commune de Saint-Laurent-du-Var. Son environnement est construit à partir des données géographiques de terrain (topographie, bâtiments). Le tsunami est implémenté à partir des données issues de simulation événements de référence. La lisibilité de l’espace urbain est construite à travers la mise en place de zones de non-visibilité des zones refuge générées en fonction de leur hauteur et de celle des bâtiments. La praticabilité de l’espace urbain se traduit par la mise en place d’une probabilité d’effondrement des constructions en fonction de l’intensité sismique, pouvant obliger les individus à trouver un autre itinéraire jusqu’aux zones refuge. Trois scénarios principaux ont été mis en place, se basant sur des événements de références et explorés par variation des paramètres liés aux agents et zones refuge ; ces trois scénarios principaux font varier la lisibilité et la praticabilité de manière indépendante afin de mieux en percevoir les effets sur les résultats. Au final, la variation de la localisation des zones refuges ainsi que la prise en compte du contexte multi-risques en milieu urbain ont une influence importante sur les résultats issus des simulations de STEP. Cette thèse met donc en avant l’importance de la considération de la spécificité d’une évacuation en milieu urbain ainsi que du contexte multi-risques pour la mise en place de stratégies d’évacuation de population sur un territoire.

This thesis explore the issue of a pedestrian evacuation of coastal population in an urban environment in case of tsunami and seism, through the implementation of the model STEP. Studies examine two fields : Saint-Laurent-du-Var (France) and Siracusa (Italy). They provide varied configurations of disaster risk exposure and different evacuation strategies for a coastal urban population.Urban environment is the central point of this thesis. First, visibility in an urban context is evaluated through its effect on pedestrian evacuation. Second, by taking into account multi-hazard context through the impacts on buildings from a precursor earthquake and questioning the walkability of evacuation routes to safe areas.The STEP model is a hybrid modelisation combining agent-based and cellular automatons. It is implemented on Saint-Laurent-du-Var based on geographical data (topography, buildings). The tsunami is based on worstcase simulation data. Visibility in an urban context is determined by the height of safe areas and surrounding buildings; it creates “shadow-zones” where people have no line-of-sight to safe areas around them. Walkability of the urban environment is based on the probability of a building collapse according to seismic intensity. Debris may obstruct streets and force people to seek alternative routes to safe areas. According to the worst-case simulation data, three main evacuation scenarios were implemented and explored through parameters related to agents and safe areas. These three scenarios vary the visibility and walkability independently in order to better evaluate the effects of the results.The greatest impact seen within STEP simulations is determined by the location of safe areas and paying attention to seismic activity in an urban environment. This thesis shows the importance of considering specific evacuation requirements for coastal urban environments. It also demonstrates that multi-hazards should be a central concern when defining evacuation strategies for populations., Cette thèse questionne l’évacuation piétonne d’une population littorale en milieu urbain en cas de tsunami et séisme, à travers la mise en place du modèle STEP. Deux sites d’étude ont été considérés : Saint-Laurent-du-Var (France) et Syracuse (Italie), qui présentent des configurations d’exposition aux risques et des stratégies d’évacuation de la population différentes.L’espace urbain est au coeur du questionnement de cette thèse. Premièrement, à travers l’influence que la lisibilité du milieu urbain peut avoir sur une évacuation piétonne. Deuxièmement, par la prise en compte du contexte multi-risques et des dommages d’un séisme précurseur sur les constructions, en questionnant la praticabilité des itinéraires d’évacuation en milieu urbain. STEP est un modèle hybride alliant le multi-agents et les automates cellulaires et implémenté sur la commune de Saint-Laurent-du-Var. Son environnement est construit à partir des données géographiques de terrain (topographie, bâtiments). Le tsunami est implémenté à partir des données issues de simulations d’évènements de référence. La lisibilité de l’espace urbain est construite à travers la mise en place de zones de non-visibilité des zones refuge générées en fonction de leur hauteur et de celle des bâtiments. La praticabilité de l’espace urbain se traduit par la mise en place d’une probabilité d’effondrement des constructions en fonction de l’intensité sismique, pouvant obliger les individus à trouver un autre itinéraire jusqu’aux zones refuge. Trois scénarios principaux ont été mis en place, se basant sur des évènements de références et explorés par variation des paramètres liés aux agents et zones refuge; ces trois scénarios principaux font varier la lisibilité et la praticabilité de manière indépendante afin de mieux en percevoir les effets sur les résultats.Au final, la variation de la localisation des zones refuge, ainsi que la prise en compte du contexte multi-risques en milieu urbain ont une influence importante sur les résultats issus des simulations de STEP. Cette thèse met donc en avant l’importance de la considération de la spécificité d’une évacuation en milieu urbain ainsi que du contexte multi-risques pour la mise en place de stratégies d’évacuation de population sur un territoire.

The identification of structuring effects of transportation infrastructure on territorial dynamics remains an open research problem. This issue is one of the aspects of approaches on complexity of territorial dynamics, within which territories and networks would be co-evolving. The aim of this thesis is to challenge this view on interactions between networks and territories, both at the conceptual and empirical level, by integrating them in simulation models of territorial systems. The intrinsically multidisciplinary nature of the question requires first to proceed to a quantitative epistemology analysis, that allow us to draw a map of the scientific landscape and to give a description of common features and specificities of models studying the co-evolution between network and territories within each discipline. We propose consequently a definition of co-evolution and an empirical method for its characterization, based on spatio-temporal correlation analysis. Two complementary modeling approaches, that correspond to different scales and ontologies, are then explored. At the macroscopic scale, we build a family of models inheriting from interaction models within system of cities, developed by the Evolutive Urban Theory (Pumain, 1997). Their exploration shows that they effectively capture co-evolutionary dynamics, and their calibration on demographic data for the French system of cities (1830-1999) quantifies the evolution of interaction processes such as the tunnel effect or the role of centrality. At the mesoscopic scale, a morphogenesis model captures the co-evolution of the urban form and of network topology. It is calibrated on corresponding indicators for local form and topology, computed for all Europe. Multiple network evolution processes are shown complementary to reproduce the large variety of observed configurations, at the level of indicators but also interactions between indicators. These results suggest new research directions for urban models integrating co- evolutive dynamics in a multi-scale perspective.; L’identification d’effets structurants des infrastructures de transports sur la dynamique des territoires reste un défi scientifique ouvert. Cette question est une des facettes de recherches sur la complexité des dynamiques territoriales, au sein desquelles territoires et réseaux de transport seraient en co-évolution. L’objectif de cette thèse est de mettre à l’épreuve cette vision des interactions entre réseaux et territoires, autant sur le plan conceptuel que sur le plan empirique, en les intégrant au sein de modèles de simulation des systèmes territoriaux. La nature intrinsèquement pluri-disciplinaire de la question nous conduit à mener un travail d’épistémologie quantitative, qui permet de dresser une carte du paysage scientifique et une description des éléments communs et des spécificités des modèles traitant la co-évolution entre réseaux et territoires dans chaque discipline. Nous proposons ensuite une définition de la co-évolution, ainsi qu’une méthode de caractérisation empirique, basée sur une analyse de corrélations spatio-temporelles. Deux pistes complémentaires de modélisation, correspondant à des ontologies et des échelles différentes sont alors explorées. A l’échelle macroscopique, nous construisons une famille de modèles dans la lignée des modèles d’interaction au sein des systèmes de villes développés par la Théorie Evolutive des Villes (Pumain, 1997). Leur exploration montre qu’ils capturent effectivement des dynamiques de co-évolution, et leur calibration sur des données démographiques pour le système de villes français (1830-1999) quantifie l’évolution des processus d’interaction comme l’effet tunnel ou le rôle de la centralité. A l’échelle mésoscopique, un modèle de morphogenèse capture la co-évolution de la forme urbaine et de la topologie du réseau. Il est calibré sur les indicateurs correspondants pour la forme et la topologie locales calculés pour l’ensemble de l’Europe. De multiples processus d’évolution du réseau s’avèrent être complémentaires pour reproduire la grande variété des configurations observées, au niveau des indicateurs ainsi que des interactions entre indicateurs. Ces résultats suggèrent de nouvelles pistes d’exploration des modèles urbains intégrant les dynamiques co-évolutives dans une perspective multi-échelles.; 运输基础设施对领土体系结构效应存在的问题远未得到解决。这是复杂的地域 动态的一个方面，其中领土和交通网络正在共同演变。这篇论文的目的是测试 网络和地域之间的相互作用。它将在概念和经验上做到这一点，目的是将其整合 到地域系统的模拟模型中。我们正在处理的问题本质上是多学科的。出于这个原 因，我们首先进行量化的认识论分析。它可以绘制科学的景观图，并精确地描述 每个学科不同模型的结构。我们制定了一个共同进化的定义，并开发了一个基于 时空相关分析的经验表征方法。探索两个互补的建模轨道。它们对应于不同的本 体和尺度。在宏观层面上，我们根据城市演变理论发展起来的城市体系内的相互 作用模型发展了一个模型家族。他们的探索表明，他们实际上捕捉到共同演化的 动力。他们对法国城市系统(1830-1999)的人口统计数据的校准量化了互动过程 的演变。这些例如是隧道效应或网络中心性的影响。在介观尺度上，形态演化模 型捕捉城市形态和网络拓扑的共同演化。根据整个欧洲计算的局部形态和拓扑结 构的相应指标进行校准。网络演进的多个过程被考虑到:成本效益计划，潜在的 突破，自组织。它们似乎是互补的，可以产生所有的真实配置。校准也是按照第 二顺序进行的，也就是指标之间的相互作用，模型重现了现有情况的多样性。这 些结果一方面表明了把城市演变理论与形式演变相结合的理论建构。另一方面， 他们开辟了新一代城市模式的探索，这些模型将不得不整合多尺度协同进化动力 学。

The identification of structuring effects of transportation infrastructure on territorial dynamics remains an open research problem. This issue is one of the aspects of approaches on complexity of territorial dynamics, within which territories and networks would be co-evolving. The aim of this thesis is to challenge this view on interactions between networks and territories, both at the conceptual and empirical level, by integrating them in simulation models of territorial systems. The intrinsically multidisciplinary nature of the question requires first to proceed to a quantitative epistemology analysis, that allow us to draw a map of the scientific landscape and to give a description of common features and specificities of models studying the co-evolution between network and territories within each discipline. We propose consequently a definition of co-evolution and an empirical method for its characterization, based on spatio-temporal correlation analysis. Two complementary modeling approaches, that correspond to different scales and ontologies, are then explored. At the macroscopic scale, we build a family of models inheriting from interaction models within system of cities, developed by the Evolutive Urban Theory (Pumain, 1997). Their exploration shows that they effectively capture co-evolutionary dynamics, and their calibration on demographic data for the French system of cities (1830-1999) quantifies the evolution of interaction processes such as the tunnel effect or the role of centrality. At the mesoscopic scale, a morphogenesis model captures the co-evolution of the urban form and of network topology. It is calibrated on corresponding indicators for local form and topology, computed for all Europe. Multiple network evolution processes are shown complementary to reproduce the large variety of observed configurations, at the level of indicators but also interactions between indicators. These results suggest new research directions for urban models integrating co- evolutive dynamics in a multi-scale perspective.; L’identification d’effets structurants des infrastructures de transports sur la dynamique des territoires reste un défi scientifique ouvert. Cette question est une des facettes de recherches sur la complexité des dynamiques territoriales, au sein desquelles territoires et réseaux de transport seraient en co-évolution. L’objectif de cette thèse est de mettre à l’épreuve cette vision des interactions entre réseaux et territoires, autant sur le plan conceptuel que sur le plan empirique, en les intégrant au sein de modèles de simulation des systèmes territoriaux. La nature intrinsèquement pluri-disciplinaire de la question nous conduit à mener un travail d’épistémologie quantitative, qui permet de dresser une carte du paysage scientifique et une description des éléments communs et des spécificités des modèles traitant la co-évolution entre réseaux et territoires dans chaque discipline. Nous proposons ensuite une définition de la co-évolution, ainsi qu’une méthode de caractérisation empirique, basée sur une analyse de corrélations spatio-temporelles. Deux pistes complémentaires de modélisation, correspondant à des ontologies et des échelles différentes sont alors explorées. A l’échelle macroscopique, nous construisons une famille de modèles dans la lignée des modèles d’interaction au sein des systèmes de villes développés par la Théorie Evolutive des Villes (Pumain, 1997). Leur exploration montre qu’ils capturent effectivement des dynamiques de co-évolution, et leur calibration sur des données démographiques pour le système de villes français (1830-1999) quantifie l’évolution des processus d’interaction comme l’effet tunnel ou le rôle de la centralité. A l’échelle mésoscopique, un modèle de morphogenèse capture la co-évolution de la forme urbaine et de la topologie du réseau. Il est calibré sur les indicateurs correspondants pour la forme et la topologie locales calculés pour l’ensemble de l’Europe. De multiples processus d’évolution du réseau s’avèrent être complémentaires pour reproduire la grande variété des configurations observées, au niveau des indicateurs ainsi que des interactions entre indicateurs. Ces résultats suggèrent de nouvelles pistes d’exploration des modèles urbains intégrant les dynamiques co-évolutives dans une perspective multi-échelles.; 运输基础设施对领土体系结构效应存在的问题远未得到解决。这是复杂的地域 动态的一个方面，其中领土和交通网络正在共同演变。这篇论文的目的是测试 网络和地域之间的相互作用。它将在概念和经验上做到这一点，目的是将其整合 到地域系统的模拟模型中。我们正在处理的问题本质上是多学科的。出于这个原 因，我们首先进行量化的认识论分析。它可以绘制科学的景观图，并精确地描述 每个学科不同模型的结构。我们制定了一个共同进化的定义，并开发了一个基于 时空相关分析的经验表征方法。探索两个互补的建模轨道。它们对应于不同的本 体和尺度。在宏观层面上，我们根据城市演变理论发展起来的城市体系内的相互 作用模型发展了一个模型家族。他们的探索表明，他们实际上捕捉到共同演化的 动力。他们对法国城市系统(1830-1999)的人口统计数据的校准量化了互动过程 的演变。这些例如是隧道效应或网络中心性的影响。在介观尺度上，形态演化模 型捕捉城市形态和网络拓扑的共同演化。根据整个欧洲计算的局部形态和拓扑结 构的相应指标进行校准。网络演进的多个过程被考虑到:成本效益计划，潜在的 突破，自组织。它们似乎是互补的，可以产生所有的真实配置。校准也是按照第 二顺序进行的，也就是指标之间的相互作用，模型重现了现有情况的多样性。这 些结果一方面表明了把城市演变理论与形式演变相结合的理论建构。另一方面， 他们开辟了新一代城市模式的探索，这些模型将不得不整合多尺度协同进化动力 学。