Academic literature on the topic 'Géométrie birationnelle des surfaces'

Résumé Nous étudions la répartition des points rationnels de surfaces elliptiques fibrées au dessus de la droite projective admettant une section. Nous déterminons la densité des points rationnels de telles surfaces dont un multiple appartient à une section. Dans le cas où la surface est birationnelle au plan projectif (sur le corps des rationnels), nous déduisons qu'il existe une infinité de fibres dont le rang est supérieur d'au moins une unité au rang générique.

Les digues de protection contre les inondations peuvent faire l’objet de campagnes de reconnaissance dans le but d’identifier d’éventuelles zones de faiblesse et de prévenir tout risque de défaillance. La méthode Multi-channel Analysis of Surface Waves (MASW), non invasive et à faible coût, offre un complément intéressant aux sondages géotechniques. Elle est notamment utile pour les ouvrages de grand linéaire car elle est employable en mode « grand rendement ». Cependant, la méthode MASW repose sur une hypothèse de milieu 1D stratifié, c’est-à-dire que la surface du sol ainsi que les interfaces entre les différentes couches de sol sont supposées horizontales. Cela n’est a priori pas compatible avec la topographie 3D de l’ouvrage. Nous avons réalisé une étude de sensibilité des résultats de MASW à la géométrie 3D d’une digue en nous appuyant à la fois sur des mesures expérimentales et sur des simulations. L’ouvrage considéré est une maquette de digue à l’échelle 1. Dans un premier temps, nous avons proposé une méthodologie de simulation permettant de reproduire numériquement la propagation d’une onde sismique en 3D pour la configuration de la maquette, et nous avons validé ce modèle par comparaison entre signaux numériques et acquisitions réelles. Dans un second temps, nous avons considéré différentes configurations de simulation dans le but d’évaluer l’influence de la géométrie 3D de l’ouvrage. D’après les résultats obtenus, la géométrie 3D de la digue entraîne une sous-estimation de la profondeur de l’interface entre la digue et le sol. En revanche, son influence sur l’estimation des caractéristiques des couches est négligeable. Ces résultats sont en accord avec le retour d’expérience terrain d’EDF. D’autres limites restent à approfondir par de nouvelles simulations, en considérant des ouvrages de plus grandes dimensions et à géométries plus complexes. De plus, l’exploitation de la maquette de digue se poursuivra avec la mise en œuvre de méthodes électriques, et avec des travaux sur les méthodes de fusion de données.

La conviction de Le Corbusier que la géométrie et plus généralement les mathématiques sont porteurs de valeurs esthétiques, fonctionnelles et même morales est connue ; la mise en place des tracés régulateurs dans certains de ses projets et surtout son travail pour le Modulor en sont les preuves sans doute les plus évidentes. Pour Le Corbusier, la géométrie est un idéal, et plusieurs auteurs relèvent le caractère platonicien ou pythagoricien de sa vision sur les mathématiques. Dans la présente étude, nous allons interroger la manière dont des principes ou méthodes géométriques ou mathématiques sont implémentés dans le processus de concrétisation de son œuvre projetée (et construite). Notre étude se focalise sur des cas qui présentent des aspects géométriques relativement complexes, plus spécifiquement deux projets qui contiennent des surfaces géométriques particulières, à double courbure inverse : la salle principale du Palais de l’Assemblée de Chandigarh et la chapelle Notre-Dame-du-Haut à Ronchamp. Dans le premier cas, la régularité géométrique est apparente, dans le deuxième est recherchée délibérément une irrégularité très prononcée. Les méthodes utilisées dans les deux cas partagent des points en commun, mais présentent aussi des différences qui méritent d’être soulignées.

RésuméLe présent texte, suite de l'article paru en 2004 aux Annales de l'Institut Fourier, définit et établit les propriétés de base des orbifoldes géométriques, essentielles pour la compréhension de la structure birationnelle des variétés projectives ou Kählériennes compactes, et qui permettent d'en donner une vue synthétique globale très simple. Les démonstrations données reposent cependant sur les techniques usuelles de la géométrie algébrique/analytique. De nombreuses questions ou conjectures sont également formulées à leur sujet.Bien que les orbifoldes géométriques ne soient autres que les paires (X|Δ) du LMMP (avec éX compacte et Kähler), leur origine et leurs motivations initiales sont entièrement différentes : le diviseur orbifolde Δ, analogue à un diviseur de ramification, encode les fibres multiples d'une fibration de base X, et (X|Δ) apparait comme un revêtement de X qui ramifie exactement (multiplicités comprises) au-dessus de Δ, et élimine les fibres multiples en codimension 1, par changement de base virtuel. Cette origine géométrique permet de munir naturellement les orbifoldes géométriques des invariants usuels des variétés : morphismes et applications biméromorphes, formes différentielles, groupe fondamental et revêtement universel, pseudométrique de Kobayashi, corps de définition et points rationnels. On s'attend à ce que leur géométrie qualitative soit la même que celle des variétés ayant des invariants similaires. Les plus élémentaires de ces propriétés géométriques sont établies ici, par adaptation directe des arguments utilisés pour les variétésLes fibrations possédent, dans la catégorie biméromorphe des orbifoldes géométriques, des propriétés d'extension (ou « d'additivité ») non satisfaites dans la catégorie des variétés sans structure orbifolde, ce qui permet d'exprimer certains invariants de l'espace total comme extension (ou « somme ») de ceux de la fibre générale orbifolde, et de la base orbifolde. Par exemple, la suite des groupes fondamentaux est toujours exacte dans la catégorie orbifolde. De même, l'espace total d'une fibration est spéciale (voir ci-dessous) si la fibre orbifolde générique et la base orbifode le sont. En fait, les orbifoldes géométriques ont été initialement introduites précisément pour remédier à ce défaut d'additivité.Une conséquence naturelle de ces constructions est l'introduction d'une classe nouvelle : les orbifoldes géométriques spéciales, qui sont celles qui ne dominent méromorphiquement aucune orbifolde géométrique de type général et de dimension positive. Ces orbifoldes spéciales sont exactement celles qui sont (canoniquement) décomposées (conditionnellement en une variante orbifolde de la conjecture Cn,m) en tours de fibrations ayant des fibres telles que, ou bien κ = 0, ou bien κ+ = −∞. Ces dernières sont celles ne dominant pas d'orbifolde de dimension strictement positive et telle que κ ≥ 0. Conjecturalement, ce sont celles qui sont rationnellement connexes dans la catégorie orbifolde. La connexité rationnelle est définie de la façon habituelle, une fois les courbes rationnelles orbifoldes définies.Cette décomposition permet de relever aux orbifoldes spéciales certaines propriétés connues ou conjecturées pour les orbifoldes telles que κ+ = −∞ ou κ = 0, et elle conduit à conjecturer, entre autres, que le fait d'être spéciale est la caractérisation exacte de certaines propriétés importantes (telles que la densité potentielle ou l'annulation de la pseudométrique de Kobayashi). Elles jouent conjecturalement un rôle central dans d'autres problèmes, tels que les espaces de paramètre des familles de variétés canoniquement polarisées.Enfin, nous construisons, sur toute orbifolde géométrique (X|Δ), une unique fibration caractérisée par le fait que ses fibres orbifoldes sont spéciales, et sa base orbifolde de type général. Cette fibration scinde donc l'orbifolde en ses parties antithétiques: spéciale (les fibres) et de type général (la base) au niveau géométrique, mais aussi conjecturalement aux niveaux arithmétique et hyperbolique.De nombreux problèmes essentiels relatifs à l'équivalence biméromorphe dans cette catégorie orbifolde restent néammoins ouverts (en particulier, leur extension aux orbifoldes Log-terminales ou Log-canoniques).On trouvera dans l'article à paraitre dans les proceedings de la conférence de Schiermonnikoog une version abrégée en anglais du présent texte, ainsi que des compléments sur les relations avec le LMMP.

Dans le secteur du BTP, le positionnement des réseaux est réglementé afin d’éviter les accidents. Il existe de nombreuses méthodes géophysiques pour aider à leurs positionnements comme l’électromagnétisme ou l’acoustique. Ces méthodes ont plusieurs inconvénients, par exemple la nécessité d’un accès au réseau afin d’injecter un signal ou une mise en place chronophage qui rend difficile la détection sur de très grandes surfaces. Dans ce travail, nous allons nous focaliser sur l’utilisation de la méthode magnétique pour la caractérisation de pipeline en domaine non urbain. Nous proposons une étude afin de quantifier l’effet de la géométrie sur la précision dans l’estimation de la profondeur. Les résultats obtenus pour trois méthodes basées sur des hypothèses de géométries différentes (3D/2D/hybride) seront comparés via une application sur des cas synthétiques. Les méthodes utilisées sont basées sur l’utilisation du signal analytique à deux et à trois dimensions.

Ce travail porte sur les mécanismes physiques à l’origine des processus d’érosion interne dans les sols de fondation des digues de protection contre les inondations. La présence de matériaux perméables est le plus souvent associée à la présence d’une paléo-vallée comblée de sédiments alluviaux sous le lit de la rivière et sous les digues ou de paléo-chenaux sableux pouvant s’étendre au niveau de la zone protégée. Le cas des digues de l’Agly montre que plusieurs processus d’érosion interne doivent être pris en compte pour décrire ces phénomènes : l’érosion régressive, l’érosion de contact et la suffusion. L’utilisation combinée des méthodes d’induction électromagnétique (EMI) et de tomographie de résistivité électrique (ERT) est une solution rapide et peu coûteuse qui permet d’imager le sol et de fournir la géométrie des différentes couches. Combinées à des sondages carottés, les résultats obtenus permettent de localiser la profondeur des interfaces et de mettre en évidence plusieurs scenarii possibles d’apparition de résurgences, de sand-boils et de fontis en bordure de digue, ou au niveau du val protégé.

Depuis sa découverte en 1994, la grotte Chauvet-Pont d’Arc a fait l’objet de nombreuses datations radiométriques à la fois sur les panneaux ornés, les vestiges archéologiques (charbons de bois…), paléontologiques (ossements) mais aussi sur des objets géologiques (stalagmites, paroi…). Sur la zone de l’entrée préhistorique, des datations ont notamment permis de contraindre efficacement la chronologie de la fermeture de la cavité. Ces dates d’abord réalisées sur des calcites scellant le dépôt d’écroulement ont été complétées par des dates 36Cl sur les niches surplombant la paléo-entrée. Dans le même temps, des relevés 3D par lasergrammétrie ont permis de mieux contraindre les limites géomorphologiques de l’ancien porche et du dépôt qui a scellé définitivement l’entrée de la cavité. Cette analyse géomorphologique conduite sur des cartes, des coupes et des modèles 3D surfacique RTI (Réseau de Triangles Irréguliers), permet d’identifier plusieurs surfaces-repères dans l’espace étudié. Celles-ci permettent de rendre compte des événements qui ont marqué l’évolution de la cavité dans des temporalités aussi bien synchrone (ex : une niche d’écroulement) que diachrone (ex : un tablier d’éboulis progradant). Ces surfaces sont rattachées au modèle chronologique contraint à la fois par l’emboitement des objets (chronologie relative) et par les dates réalisées sur le site (chronologie absolue). Nous proposons ici une visualisation de cette chronologie relative, drapée sur le modèle 3D de la zone d’entrée de la grotte Chauvet. Cette visualisation 4D (3D + temps) constitue une nouvelle méthode d’analyse de la succession des évènements qui ont conduit à la mise en place du paysage actuel. Elle offre la possibilité de mieux associer les différents objets (surfaces) sur la base de leur géométrie et de leur âge. Cette démarche pourrait s’avérer être un outil complémentaire efficace à la reconstitution des paléo-paysages (visualisation par surfaces repères) et à l’orientation des futures stratégies d’échantillonnage, en fonction de ces surfaces désormais mieux contraintes en chronologie relative.

Les surfaces del Pezzo sont des surfaces algébriques dotées de propriétés particulières, et qui jouent un rôle important dans la classification des surfaces algébriques projectives à transformations birationnelles près.La classification des surfaces del Pezzo rationnelles et lisses de degré d sur un corps parfait arbitraire est classique pour d = 7, 8, 9 et nouvelle pour d = 6. Il en va de même pour ladescription de leurs groupes d'automorphismes. Leur classification et la description de leursgroupes d'automorphismes sont beaucoup plus difficiles pour d ≤ 5, comme on peut déjà le voir si le corps de base est le corps des nombres réels, et la classification est ouverte sur un corps parfait général. Des classifications partielles existent sur des corps finis. Par conséquent, nous ne connaissons pas leurs groupes d'automorphismes en général.L'objectif de la thèse est de classifier les surfaces del Pezzo rationnelles lisses de degréd = 5 et d = 4 sur un corps parfait arbitraire et de décrire leurs groupes d'automorphismes.En raison de la difficulté du projet, le cas d = 4 ne sera étudié que sur le corps des nombres réels
Del Pezzo surfaces are algebraic surfaces with quite special properties, that play an importantpart in the classification of projective algebraic surfaces up to birational transformations.The classification of smooth rational del Pezzo surfaces of degree d over an arbitraryperfect field is classical for d = 7, 8, 9 and new for d = 6. The same is the case for thedescription of their groups of automorphisms. Their classification and the description of theirautomorphism groups is much more difficult for d ≤ 5, as one can see already if the groundfield is the field of real numbers, and the classification is open over a general perfect field.Partial classifications exist over finite fields. Accordingly, we do not know their automorphismgroups in general.The objective of the thesis is to classify the smooth rational del Pezzo surfaces of degreed = 5 and d = 4 over an arbitrary perfect field and describe their automorphism groups.Due to the difficulty of the project, the case d = 4 will only be studied over the field ofreal numbers

Le but de cette thèse est d’apporter des éléments de réponse au problème de la finitude du nombre de classes de R-isomorphisme de formes réelles d’une surface rationnelle projective complexe lisse X quelconque, i.e. du nombre de classes d’isomorphisme de R-schémas dont le complexifié est isomorphe à X. Nous étudions ce problème en termes de structures réelles (ou involutions antiholomorphes, généralisant la conjugaison complexe) sur X : l’intérêt de cette approche est qu’elle permet une réécriture du problème faisant intervenir les groupes d’automorphismes de surfaces rationnelles, à travers la cohomologie galoisienne. Grâce à des résultats récents concernant ces groupes et en nous appuyant sur de la géométrie hyperbolique et aussi dans une moindre mesure sur de la dynamique holomorphe et de la géométrie métrique, nous prouvons plusieurs résultats généraux de finitude qui dépassent largement le seul cadre des surfaces de Del Pezzo et peuvent s’appliquer à certaines surfaces rationnelles à grands groupes d’automorphismes
The aim of this PhD thesis is to give a partial answer to the finiteness problem for R-isomorphism classes of real forms of any smooth projective complex rational surface X, i.e. for the isomorphism classes of R-schemes whose complexification is isomorphic to X. We study this problem in terms of real structures (or antiholomorphic involutions, which generalize complex conjugation) on X: the advantage of this approach is that it helps us rephrasing our problem with automorphism groups of rational surfaces, via Galois cohomology. Thanks to recent results on these automorphism groups, using hyperbolic geometry and, to a lesser extent, holomorphic dynamics and metric geometry, we prove several finiteness results which go further than Del Pezzo surfaces and can apply to some rational surfaces with large automorphism groups

Dans le cadre de la géométrie algébrique, l'étude des transformations birationnelles et des leurs proprietés jouent un rôle déterminant. Ou bien par l'approche classique de l'école italienne qui met l'accent sur le groupe de Cremona, ou bien par une approche plus moderne qui utilise des objets comme les catégories dérivées et leurs décompositions semiorthogonales. Le groupe de Cremona Crn, notamment le groupe des automorphismes birationnels du Pn, est en general peu connu notamment on travaille principalement sur le corp complexe. On connait un ensemble des générateurs seulement pour n = 2. On ne connait pas une classification des courbes et systemes linéaires de P2 pour transformations de Cremona. Un exemple des résultats qu'il y a est la caractérisation de la contractibilité des courbes irreductibles et des courbes obtenues par union des deux components irreductibles. Le but de cette thèse est de s'approcher en cas d'une configuration de droites dans P2. Le théorème final fournit les conditions nécessaires ou suffisantes à la contractibilité. En termes catégoriels, les décompositions semiorthogonales de la catégorie dérivée d'une variété fournissent des invariants pour étudier la variété. En s'inspirant de l'approche de Clemens-Griffiths sur la cubique complexe en dimension 3, on veut caractériser les obstructions à la rationalité d'une variété de dimension n. L'idée est de pouvoir isoler les composantes qui ne sont pas équivalentes à la catégorie dérivée d'une variété de dimension au plus n - 2 et, de cette façon, définir ce que l'on appelle la composante de Griffiths-Kuznetsov. Dans cette thèse on étude le cas des surfaces sur un corps arbitraire, on définit de telles composantes et on démontre qu'elles donnent un invariant birationnel. On peut voir aussi que la composante de Griffiths-Kuznetsov est nulle si et seulement si la surface est rationnelle
In the field of algebraic geometry, the study of birational transformations and their properties plays a primary role. In this, there are two different approach: the classical one due to the Italian school who focuses on the Cremona group and a modern one which utilizes instruments like derived categories and semiorthogonal decompositions. About the Cremona group, that is the group of birational self- morphisms of Pn, we do not know much in general and we focus on the complex case. We know a set of generators only in dimension n = 2. Moreover, we do not have a classification of curves and linear systems in P2 up to Cremona transformations. Among the known results there are: irreducible curves and curves with two irreducible components. In this thesis we approach tha case of a configuration of lines in the projective plane. The last theorem lists the known contractible configurations. From a categorical point of view, the semiorthogonal decompositions of the derived category of a variety provide some useful invariants in the study of the variety. Following the work of Clemens-Griffiths about the complex cubic threefold, we want to characterize the obstructions to the rationality of a variety X of dimension n. The idea is to collect the component of a semiorthogonal decomposition which are not equivalent to the derived category of a variety of dimension at least n - 1. In this way we defined the so called Griffiths-Kuznetsov component of X. In this thesis we study the case of surfaces on an arbitrary field, we define that component and show that it is a birational invariant. It appears clearly that the Griffiths-Kuznetsov component vanishes only if the surface is rational

Mon travail de thèse porte sur les doubles EPW sextiques, une famille de variétés hyperkähleriennes qui, dans le cas général, sont équivalentes par déformation au schéma de Hilbert de deux points sur une surface K3. Notamment j'ai utilisé le lien que ces variétés ont avec les variétés de Gushel-Mukai, qui sont des variétés de Fano dans une Grassmannienne si leur dimension est plus grande que deux, des surface K3 si la dimension est deux.Le premier chapitre contient quelques rappels de théorie des équations de Pell et des réseaux, qui sont fondamentals pour l’étude des variétés hyperkähleriennes. Ensuite je rappelle la construction qui associe un revêtement double à un faisceau sur une variété normale.Dans le deuxième chapitre j’aborde les variétés hyperkähleriennes et je décris leurs premières propriétés ; j’introduis aussi le premier cas de variété hyperkählerienne qui a été étudiée, les surfaces K3. Cette famille de surfaces correspond aux variétés hyperkähleriennes en dimension deux.Je présente ensuite brièvement certains des derniers résultats dans ce domaine, notamment je définis différents espaces de modules de variétés hyperkähleriennes et je décris l’action d’un automorphisme sur le deuxième groupe de cohomologie d’une variété hyperkähleriennes.Les outils introduits dans le chapitre précédent ne fournissent pas de description géométrique de l'action de l'automorphisme sur la variété, dans le cas où la variété est un schéma de Hilbert de points sur une surface K3. Dans le troisième chapitre, j’introduis donc une description géométrique à une certaine déformation près. Cette déformation prend en compte la structure du schéma de la variété de Hilbert. Pour ce faire, j'introduis un isomorphisme entre une composante connexe de l'espace de modules des variétés de type K3[n] avec une polarization, et l'espace de modules des variétés de même type avec une involution dont le rang de l'invariant est un. Il s’agit d’une généralisation d’un résultat obtenu par Boissière, An. Cattaneo, Markushevich et Sarti en dimension deux. Les deux premières parties de ce chapitre sont un travail en collaboration avec Alberto Cattaneo.Dans le quatrième chapitre, je définis les EPW sextiques, en présentant l'argument de O'Grady, qui montre qu'un double revêtement d'un EPW sextique dans le cas général est une variété de type K3[2]. Ensuite, je présente les variétés Gushel-Mukai, en mettant l'accent sur leur lien avec les EPW sextiques ; cette approche a été introduite par O'Grady, poursuivie par Iliev et Manivel et systématisée par Kuznetsov et Debarre.Dans le cinquième chapitre, j’utilise les outils introduits dans le quatrième chapitre dans le cas où on peut associer une surface K3 à une EPW sextique X. Dans ce cas je donne des conditions explicites sur le groupe de Picard de la surface pour que X soit une variété hyperkählerienne. Cela permet d'utiliser le théorème de Torelli pour une surface K3 pour démontrer l'existence de quelques automorphismes sur X. Je donne des bornes sur la structure d'un sous-groupe d'automorphismes d'une EPW sextique sous conditions d'existence d'un point fixe pour l'action du groupe.Toujours dans le cas d'existence d'une surface K3 associée à une EPW sextique X, j’améliore la borne obtenue précédemment sur les automorphismes de X, en donnant un lien explicite avec le nombre de coniques sur la surface K3. Je montre que la symplecticité d'un automorphisme sur X dépend de la symplecticité d'un automorphisme correspondant sur la surface K3.Le sixième chapitre est un travail en collaboration avec Alberto Cattaneo. J'étudie le groupe d'automorphismes birationels sur le schéma de Hilbert des points sur une surface projective K3, dans le cas générique. Cela généralise le résultat obtenu en dimension deux par Debarre et Macrì. Ensuite j’étudie les cas où il existe un modèle birationel où ces automorphismes sont réguliers. Je décris de façon géométrique quelques involutions dont on avait prouvé l'existence auparavant
My thesis work focuses on double EPW sextics, a family of hyperkähler manifolds which, in the general case, are equivalent by deformation to Hilbert's scheme of two points on a K3 surface. In particular I used the link that these manifolds have with Gushel-Mukai varieties, which are Fano varieties in a Grassmannian if their dimension is greater than two, K3 surfaces if their dimension is two.The first chapter contains some reminders of the theory of Pell's equations and lattices, which are fundamental for the study of hyperkähler manifolds. Then I recall the construction which associates a double covering to a sheaf on a normal variety.In the second chapter I discuss hyperkähler manifolds and describe their first properties; I also introduce the first case of hyperkähler manifold that has been studied, the K3 surfaces. This family of surfaces corresponds to the hyperkähler manifolds in dimension two.Furthermore, I briefly present some of the latest results in this field, in particular I define different module spaces of hyperkähler manifolds, and I describe the action of automorphism on the second cohomology group of a hyperkähler manifold.The tools introduced in the previous chapter do not provide a geometrical description of the action of automorphism on the manifold for the case of the Hilbert scheme of points on a general K3 surface. In the third chapter, I therefore introduce a geometrical description up to a certain deformation. This deformation takes into account the structure of Hilbert scheme. To do so, I introduce an isomorphism between a connected component of the module space of manifolds of type K3[n] with a polarization, and the module space of manifolds of the same type with an involution of which the rank of the invariant is one. This is a generalization of a result obtained by Boissière, An. Cattaneo, Markushevich and Sarti in dimension two. The first two parts of this chapter are a joint work with Alberto Cattaneo.In the fourth chapter, I define EPW sextics, using O'Grady's argument, which shows that a double covering of a EPW sextic in the general case is deformation equivalent to the Hilbert square of a K3 surface. Next, I present the Gushel-Mukai varieties, with emphasis on their connection with EPW sextics; this approach was introduced by O'Grady, continued by Iliev and Manivel and systematized by Kuznetsov and Debarre.In the fifth chapter, I use the tools introduced in the fourth chapter in the case where a K3 surface can be associated to a EPW sextic X. In this case I give explicit conditions on the Picard group of the surface for X to be a hyperkähler manifold. This allows to use Torelli's theorem for a K3 surface to demonstrate the existence of some automorphisms on X. I give some bounds on the structure of a subgroup of automorphisms of a sextic EPW under conditions of existence of a fixed point for the action of the group.Still in the case of the existence of a K3 surface associated with a EPW sextic X, I improve the bound obtained previously on the automorphisms of X, by giving an explicit link with the number of conics on the K3 surface. I show that the symplecticity of an automorphism on X depends on the symplecticity of a corresponding automorphism on the surface K3.The sixth chapter is a work in collaboration with Alberto Cattaneo. I study the group of birational automorphisms on Hilbert's scheme of points on a projective surface K3, in the generic case. This generalizes the result obtained in dimension two by Debarre and Macrì. Then I study the cases where there is a birational model where these automorphisms are regular. I describe in a geometrical way some involutions, whose existence has been proved before

La recherche d'une compactification de l'ensemble des métriques Riemanniennes à singularités coniques sur une surface amène naturellement à l'étude des "surfaces à Courbure Intégrale Bornée au sens d'Alexandrov". Il s'agit d'une géométrie singulière, développée par A. Alexandrov et l'école de Leningrad dans les années 1970, et dont la caractéristique principale est de posséder une notion naturelle de courbure, qui est une mesure. Cette large classe géométrique contient toutes les surfaces "raisonnables" que l'on peut imaginer.Le résultat principal de cette thèse est un théorème de compacité pour des métriques d'Alexandrov sur une surface ; un corollaire immédiat concerne les métriques Riemanniennes à singularités coniques. On décrit dans ce manuscrit trois hypothèses adaptées aux surfaces d'Alexandrov, à la manière du théorème de compacité de Cheeger-Gromov qui concerne les variétés Riemanniennes à courbure bornée, rayon d'injectivité minoré et volume majoré. On introduit notamment la notion de rayon de contractibilité, qui joue le rôle du rayon d'injectivité dans ce cadre singulier.On s'est également attachés à étudier l'espace (de module) des métriques d'Alexandrov sur la sphère, à courbure positive le long d'une courbe fermée. Un sous-ensemble intéressant est constitué des convexes compacts du plan, recollés le long de leurs bords. A la manière de W. Thurston, C. Bavard et E. Ghys, qui ont considéré l'espace de module des polyèdres et polygones (convexes) à angles fixés, on montre que l'identification d'un convexe à sa fonction de support fait naturellement apparaître une géométrie hyperbolique de dimension infinie, dont on étudie les premières propriétés
If we look for a compactification of the space of Riemannian metrics with conical singularities on a surface, we are naturally led to study the "surfaces with Bounded Integral Curvature in the Alexandrov sense". It is a singular geometry, developed by A. Alexandrov and the Leningrad's school in the 70's, and whose main feature is to have a natural notion of curvature, which is a measure. This large geometric class contains any "reasonable" surface we may imagine.The main result of this thesis is a compactness theorem for Alexandrov metrics on a surface ; a straightforward corollary concerns Riemannian metrics with conical singularities. We describe here three hypothesis which pair with the Alexandrov surfaces, following Cheeger-Gromov's compactness theorem, which deals with Riemannian manifolds with bounded curvature, injectivity radius bounded by below and volume bounded by above. Among other things, we introduce the new notion of contractibility radius, which plays the role of the injectivity radius in this singular setting.We also study the (moduli) space of Alexandrov metrics on the sphere, with non-negative curvature along a closed curve. An interesting subset is the set of compact convex sets, glued along their boundaries. Following W. Thurston, C. Bavard and E. Ghys, who considered the moduli space of (convex) polyhedra and polygons with fixed angles, we show that the identification between a convex set and its support function give rise to an infinite dimensional hyperbolic geometry, for which we study the first properties

Dans ce mémoire, on décrit le début du spectre des longueurs de tous les groupes de triangles associés à un triangle hyperbolique (r,p,q) avec r,p,q entiers ordonnés dans l'ordre croissant. On montre alors que la donnée du spectre des longueurs caractérise, sauf si r=3 , la classe d'isométrie d'un tel groupe parmi tous les groupes de triangles
In this report, we describe the beginning of the length spectra of the triangles groups associated with a hyperbolic triangle (r, p, q) with r, p, q integers were ordered in the increasing order. We show while the datum of the length spectra characterizes, except when r=3, the class of isometry of such a group among all the triangles groups

Le but de cette thèse est d'établir des liens entre la théorie des laminations et celle des structures de contact, via les surfaces branchées. Cette démarche est motivée par l'existence de liens étroits entre les structures de contact tendues et les feuilletages tendus.
Le résultat principal est l'obtention d'une condition suffisante pour qu'une surface branchée B d'une variété V de dimension 3 porte pleinement une lamination. Il en découle une condition suffisante pour que le rappel de B dans le revêtement universel de V porte pleinement une lamination. Cette condition est nécessaire pour que cette lamination soit essentielle. Ce résultat apporte un élément de réponse à une question classique de Gabai.
On introduit ensuite une notion de structure de contact portée par une surface branchée qui généralise celle de Oertel-Swiatkowski. Enfin, on établit une condition sufisante pour que deux structures de contact soient, à isotopie près, portées par une même surface branchée.

La these comprend 4 parties. La premiere partie concerne les herissons minimaux, c'est-a-dire les surfaces minimales completes de r#3 parametrees par leur application de gausset admettant un nombre fini de points de branchement. On introduit une operation d'addition parmis ces surfaces. De plus nous montrons que de nombreux resultats concernant les surfaces minimales regulieres sont encore valides si nous autorisons ces surfaces a posseder un nombre fin de singularites. Dans la deuxieme partie nous montrons un theoreme d'unite: soit un anneau completement et minimalement plonge dans r#3 et invariant par une transtation. Si un domaine fondamental de cette surface est de courbure totale finie, alors cette surface est l'helicoide. Dans la troisieme partie nous montrons que les surfaces minimales dont l'existence est assuree pour un theoreme de jerhins et serrin sont toutes de courbure totale finie. De plus nous calculons la representation de weierstrass de quelques-unes de ces surfaces dans la quatrieme partie, on construit un exemple de surface minimale complete de type anneau comprise entre deux plans paralleles, ceci repond a une question de nietsche

En 1949, C. Loewner a demontré dans un travail non publié l'inégalité systolique optimale du tore T reliant l'aire au carré de la systole. Par la systole on désigne la longueur du plus court lacet non contractile de T. De plus, l' égalité est atteinte si et seulement si le tore est plat hexagonal. Ce résultat a donné naissance à la géométrie systolique. Dans cette thèse, nous étudions des inégalités de type systolique portant sur les longueurs minimales de différentes courbes et pas seulement la systole.Dans un premier temps, nous démontrons trois inégalités géométriques optimales conformes sur la bouteille de Klein reliant l'aire au produit des longueurs des plus courts lacets noncontractiles dans des classes d'homotopie libres différentes. Pour chaque classe conforme, nous décrivons la métrique extrémale réalisant le cas d'égalité.Nous établissons ensuite des inégalités géométriques optimales sur le ruban deMobius muni d'une métrique de Finsler. Ces inégalités géométriques relient la systole et la hauteur du ruban de Mobius à son volume de Holmes-Thompson. Nous en déduisons une inégalité systolique optimale sur la bouteille de Klein munie d'une métrique de Finsler avec des symétries. Nous décrivons également une famille de métriques extrémales dans les deux cas.Dans le troisième travail, nous démontrons une inégalité systolique critique sur la surface de genre deux. Plus précisément, il est connu que la surface de genre deux admet une métrique Riemannienne plate à singularités coniques qui est extrémale parmi les métriques à courbure nonpositive pour l' inégalité systolique. Nous montrons que cette métrique est en fait critique pour des variations lentes de métriques, cette fois-ci sans hypothèse de courbure, pour un autre problème systolique portant sur les longueurs des plus courts lacets non contractiles dans certaines classes d'homotopie libres données. Ces classes d'homotopie correspondent aux lacets systoliques et deux-systoliques de la surface extrémale
In 1949, C. Loewner proved in an unpublished work that the two-torus T satisfies an optimal systolic inequality relating the area of the torus to the square of its systole. By a systole here we mean the smallest length of a noncontractible loop in T. Furthermore, the equality is attained if and only if the torus is flat hexagonal. This result led to whatwas called later systolic geometry. In this thesis, we study several systolic-like inequalities. These inequalities involve the minimal length of various curves and not merely the systole.First we obtain three optimal conformal geometric inequalities on Riemannian Klein bottles relating the area to the product of the lengths of the shortest noncontractible loops in different free homotopy classes. We describe the extremal metrics in each conformal class.Then we prove optimal systolic inequalities on Finsler Mobius bands relating the systoleand the height of the Mobius band to its Holmes-Thompson volume. We also establish an optimalsystolic inequality for Finsler Klein bottles with symmetries. We describe extremal metric families in both cases.Finally, we prove a critical systolic inequality on genus two surface. More precisely, it is known that the genus two surface admits a piecewise flat metric with conical singularities which is extremal for the systolic inequality among all nonpositively curved Riemannian metrics. We show that this piecewise flat metric is also critical for slow metric variations, this time without curvature restrictions, for another type of systolic inequality involving the lengths of the shortest noncontractible loops in different free homotopy classes. The free homotopy classes considered correspond to those of the systolic loops and the second-systolic loops of the extremal surface

Dans cette thèse nous étudions deux aspects distincts des variétés toriques, l'un purement géométrique, sur C, et l'autre de nature arithmétique, sur des corps quasi algébriquement clos (corps C1). Les courbes extrémales qui engendrent le cône de Mori d'une variété torique projective sont des courbes primitives (V. Batyrev). En 2009, D. Cox et C. von Renesse ont conjecturé que les courbes primitives engendrent le cône de Mori de toute variété torique dont l'éventail est à support convexe, de dimension maximale. Nous présentons une famille de contre-exemples à cette conjecture et en proposons une nouvelle formulation basée sur la notion de contractibilité locale, généralisant la notion de contractibilité de C. Casagrande. Grâce aux couloirs, outils combinatoires que nous introduisons, nous montrons comment écrire une classe de 1-cycle donnée comme combinaison linéaire à coefficients entiers de classes de courbes toriques. Les couloirs nous permettent de donner une décomposition explicite de toute classe qui n'est pas contractible (couloirs droits) ainsi que de certaines classes contractibles (couloirs circulaires). Les corps C1 sont les corps sur lesquels l'existence de points rationnels dans une variété Y est assurée par le plongement en petit degré de Y dans un espace projectif (par définition) ou dans un espace projectif pondéré (d'après un théorème facile de Kollar). Pour un diviseur ample dans une variété torique dont l'éventail est simplicial et complet, nous montrons qu'il existe encore une notion de petit degré qui assure l'existence de points rationnels. Ceci nous permet notamment de montrer l'existence de points rationnels sur une large classe de variétés rationnellement connexes.