Thèse Territorialiser l'Alerte par Diffusion Cellulaire pour Optimiser la Gestion de Crise en France H/F

Avignon Université

Établissement : Avignon Université
École doctorale : Culture et Patrimoine
Laboratoire de recherche : ESPACE - Étude des Structures, des Processus d'Adaptation et des Changements des Espaces
Direction de la thèse : Johnny DOUVINET ORCID 0000000224341999
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-07T23:59:59

Depuis juin 2022, les autorités préfectorales peuvent envoyer des notifications d'alerte (via le dispositif FR-Alert) qui s'affichent sur l'écran des téléphones portables des individus situés dans une zone de danger définie. Toutefois, les autorités n'ont aucune idée du nombre de personnes recevant réellement ces alertes (dans et dehors de cette zone). La diffusion étant perturbée par de nombreux facteurs (le nombre et la portée de diffusion des antennes, mais aussi la structure du bâti, la densité et la dynamique de déplacement des individus, la présence de plans d'eau...), des individus peuvent aussi recevoir les alertes alors qu'ils se situent à des kilomètres en dehors de la zone. En croisant des approches géographiques, mathématiques et informatiques, cette thèse vise 3 objectifs : 1) concevoir un outil de simulation pour territorialiser l'alerte par diffusion cellulaire, 2) tester et calibrer le simulateur grâce à des données empiriques (collectées en 2024 et 2025 ou qui pourront être complétées durant la thèse), 3) évaluer l'influence des caractéristiques morphofonctionnelles des territoires sur la qualité de la diffusion de l'alerte, entendue comme l'adéquation spatiale entre la zone théorique et celle réellement alertée.

Différentes données (collectées au cours des années 2024 et 2025 pour rendre ce projet de thèse réaliste) viendront alimenter de façon exclusive cette recherche (plus de 150 000 points de réception collectés lors de 4 exercices). Les scénarios et les contextes de réalisation, par définition variables, permettent de mener une analyse comparative non ciblée sur un seul jeu de données. De futurs exercices seront envisagés durant la thèse (un exercice Natech, simulant une submersion sur un site industriel, est par exemple programmé fin 2026). En parallèle, un travail réflexif sera associé pour implémenter une grille permettant de qualifier l'évolution dynamique des territoires. De cette grille dépendra ensuite la qualité de la simulation. Des enquêtes de terrain seront également été menées pour observer la réaction de certains individus situés dans des zones de sur-alertes identifiées.

Ancrée à l'interface de la géographie, l'informatique et les mathématiques (avec des liens attendus entre les trois disciplines durant la vie de la thèse), cette recherche vise à la fois des objectifs :
- scientifiques : apporter de nouvelles briques de connaissance, à la fois sur la modélisation de la diffusion cellulaire et l'émergence de « trous dans la raquette » (« internal voids », Figure 1), mais aussi sur la façon dont la structure et la dynamique des territoires viennent perturber l'empreinte spatiale de la diffusion. Jusqu'à présent, des régressions logistiques ont été utilisées pour calculer la probabilité de réception des alertes, mais d'autres méthodes (chaine de Markov notamment) seront explorées. Les sur-alertes seraient d'ailleurs plus faibles en contexte urbain par rapport au milieu rural, et les zones non-couvertes amplifiées à l'arrière d'éléments structurants (type barrage, autoroutes), mais encore faut-il le démontrer ;
- méthodologiques : développer une chaîne de modélisation complète (en utilisant les prémices d'une modélisation développée sous SIG ; Cebe, 2025), tester différentes métriques de diffusion, implémenter des indicateurs traduisant la dynamique variable des territoires, voire explorer les possibilités offertes par l'IA générique pour forcer des apprentissages itératifs du simulateur ;
- opérationnels : en cartographie la réception de l'alerte par diffusion cellulaire, les autorités auront une meilleure connaissance de la portée de l'outil qu'ils ont à disposition, seront informées de la liste des communes couvertes, et elles devraient aussi imaginer d'autres stratégies pour les zones non couvertes.

1) Si les premières bases du simulateur ont été posées, il convient d'améliorer la simulation sous SIG en intégrant encore plus de données environnementales : le relief et les milieux humides (qui entraînent une réflexion du signal radio sur l'eau) sont actuellement intégrés, mais il faut aller plus loin, notamment en dégradant la propagation du signal en fonction du nombre d'individus présents (et fluctuants en journée). D'un autre côté, la perte de propagation des ondes radio est dérivée des travaux de Okumura (1968) et Hata (1980), mais d'autres travaux plus complexes ont été menés depuis (Roche, 2007 ; Polak et al., 2024). Il faudrait alors voir si des formules plus précises peuvent être utilisées,
2) Des zones d'alerte ayant différents formats ainsi que des scénarios de fréquentation variables seront ensuite implémentés pour comparer les impacts pour une zone prédéfinie. Les résultats seront testés et calibrés par rapport aux données empiriques collectées (ou acquises durant la thèse). Des indicateurs seront créés (zone couverte, non couverte selon les opérateurs) pour qualifier la pertinence, mais aussi la robustesse, la fiabilité et la précision des simulations. Les zones « grises » feront l'objet d'investigations plus fines, pour comprendre l'absence de réception dans ces secteurs (Figure 2).
4) la spatialisation des données dans un SIG (Système d'Information Géographique) permettra de se projeter sur différents scénarios, pour voir si les scénarios imaginés (en termes d'éléments déclencheurs ou aggravants) remettraient en cause la pertinence de la diffusion cellulaire. L'idée est aussi de mesurer les effets d'éventuelles coupures de courant, qui empêcheraient la diffusion du signal radio.