La forme en 3D dans l'analyse spatiale des territoires urbanisés et de la durabilité urbaine

Since the beginning of the 21 century the urban planning documents are focused on the “reconstruction of the city inside the recent city territory” and results in the densification of the urban structure (e.g. elevating existing buildings or increasing compactness). However, this construction mode needs a detailed understanding of the urban volume. To meet this demand, new analysis methods are strongly desired, integrating 2D and 3D in urban planning. This might allow density increase in decaying inner urban areas while respecting the social sustainable development and enhancing the quality of life. However the currently used methods used in fundamental science or applied science rarely include the third dimension in their consideration; more detailed the vertical axis of geographical, natural or anthropogenic elements.The here presented thesis is dedicated to the integration of the 3D methods into the urban planning by the help of analysis with applied geographic information systems (GIS). The work focuses on image and morphology analysis for developing new methodologies and tools dedicated to different decision makers in urban context.Depuis le début XXIème siècle, les documents d’urbanisme s’attèlent à « reconstruire la ville sur la ville » et même à densifier le bâti existant. Or, non seulement les aspirations de la population ne vont pas nécessairement dans le même sens, mais encore, ce mode de construction implique une connaissance fine du volume urbain. L’attente de nouvelles méthodes d’analyse des territoires, combinant 2D et 3D, est forte dans le domaine de l’aménagement du territoire afin de densifier les espaces urbains et combler les vacuités tout en surélevant le bâti existant, et en respectant les principes d’un développement urbain durable soucieux de la qualité de vie. Cependant, les méthodes utilisées à ce jour à des fins de recherche fondamentale ou appliquée en aménagement, intègrent peu la 3D, c’est à dire la dimension verticale des éléments géographiques, naturels ou anthropiques. Le travail de recherche envisagé dans la thèse a pour objet l’intégration de la 3D dans l’analyse spatiale à l’aide de SIG, de l’analyse d’image et de l’analyse morphologique afin de proposer des nouvelles méthodes et des outils utiles aux acteurs du territoire