Dans un contexte de mutations urbaines, d’émergence de dynamiques nouvelles telles que la mondialisation et métropolisation et de multiplication des acteurs intervenant sur les territoires, la question de la cohérence des espaces et des actions qui y sont menées se pose de plus en plus fréquemment. Le projet urbain apparaissant comme l’outil incontournable de la ville contemporaine, cette réflexion pose l’hypothèse selon laquelle la cohérence du projet urbain global réside dans l’articulation des projets relatifs aux différentes échelles constitutives du territoire. Un des objectifs de la recherche est de mesurer l’impact de notre contexte contemporain d'incertitude sur la planification à travers la notion de projet urbain et les modes d’élaboration de projets. La réflexion s’intéresse donc aux outils émergents et à développer qui facilitent l’articulation des échelles et phases de projets, articulation identifiée comme élément indispensable de la cohérence du projet urbain. Cette articulation est identifiée comme cruciale pour atteindre une certaine cohérence urbaine car elle révèle les interactions des interventions opérationnelles les unes sur les autres, et permet d’évaluer leur degré de cohérence avec la planification globale. Cette question revêt un caractère particulier à Saint-Etienne car le territoire cumule les projets relevant d’acteurs multiples. La recherche sous forme de Convention Industrielle de Formation par la Recherche est l'occasion de tester l'élaboration d'un outil de lisibilité et mise en cohérence du projet urbain stéphanois appelé «Atlas du projet urbain» au sein du pôle urbanisme et développement de la ville elle-même et d'un processus de construction partenariale du projet en devenir : "Saint-Etienne horizon 2025".

Les contextes climatiques et réglementaires imposent aux architectes une prise en compte de plus en plus précoce des contraintes environnementales lors la conception de leurs projets. Depuis la fin des années 1990 des méthodes de conception innovantes qui permettent de prendre en compte les paramètres environnementaux en phase amont de projet en s’appuyant sur la puissance de calcul des ordinateurs sont décrites dans la littérature scientifique. Elles suivent toutes une même approche, à savoir l’élaboration d’une technique générative reliant (1) un modèle génératif, souvent paramétrique, pour définir un espace de solutions, (2) un modèle d’évaluation impliquant l’utilisation éventuelle d’outils de simulation, et (3) un modèle d’exploration nécessitant l’usage d’algorithmes métaheuristiques d’optimisation comme les algorithmes évolutionnaires multicritères.Ces méthodes cherchent à reproduire automatiquement et rapidement, et dans des quantités beaucoup plus importantes, le processus itératif qui existe entre architectes et ingénieurs dans la méthode de conception traditionnelle. Toutefois, si elles sont très populaires auprès des chercheurs, elles restent peu utilisées en agence d’architecture. Les suppositions énoncées dans la littérature pour expliquer ce « gap » entre leur intérêt théorie et leur utilisation en pratique restent à démontrer dans un contexte professionnel de conception architecturale. Le premier objectif de cette thèse est d’expérimenter ces techniques sur des projets réels. La quarantaine d’expérimentations réalisées a permis d’identifier de nouveaux verrous sur l’usage de ces pratiques dans un contexte professionnel jusqu’ici non relevés par la littérature, notamment des limites « structurelles » liées aux méthodes de travail et d’organisation des architectes, mais aussi à la nature même du projet d’architecture.D’un point de vue technique, le frein majeur rencontré lors de l’usage de techniques d’optimisation s’est révélé être la difficile intégration de contraintes permettant de restreindre l’espace de solutions à des solutions réalisables. Les méthodes de gestion des contraintes génériques se sont révélées inefficaces lors de nos expérimentations sur ce type de problèmes. Ainsi, le second objectif de cette thèse est d’identifier des méthodes de gestion des contraintes adaptées. Une étude comparative de 7 méthodes a permis de révéler que la méthode des fonctions de réparation qui nécessite l’usage de techniques génératives telles que des modèles à base d’agents peut être très efficace. Ainsi, nous avons entrepris le développement d’une bibliothèque d’outils numériques pour Grasshopper permettant aux architectes d’utiliser des techniques génératives pour faire de l’optimisation multicritère sous contraintes.

Le projet de paysage fait appel à de nombreuses catégories conceptuelles implicites, trop souvent peu compréhensives par les non-initiés et insuffisamment interrogées par les praticiens paysagistes eux-mêmes. Ainsi, ces derniers mobilisent ils un faisceau de connaissances et de pratiques associées issues d’une culture professionnelle, faite de savoir-faire spécifiques, encore volontiers refermée sur elle-même. Pourtant, la fabrication des savoirs en ce domaine renvoie à une actualité éco-climatiques de plus en plus alarmante, interrogeant la façon dont se construisent les compétences nécessaires à la compréhension du monde dans le but de conduire l’action sur les complexes socioécologiques qui le composent. Cette fabrication, comme toute construction théorico-performative, revêt de nombreux enjeux politiques et démocratiques. Forte de ces perspectives, cette thèse s’est attachée à interroger la question des savoirs et de leur construction dans l’action afin d’articuler enjeux démocratiques et enjeux environnementaux. Elle s’inscrit dans le champ scientifique plus large des questions concernant la démocratisation de l’action (publique ou privée) en lien avec la crise de l’expertise « moderne ». Pour cela, elle pose l’hypothèse selon laquelle mettre en oeuvre une dialectique pragmatique entre le concept d’habiter et la notion de paysage permettrait de renouveler les différentes manières d’habiter les lieux, d’aménager les territoires et de gérer les environnements, à un moment-clef de l’action publique en ces domaines et dans un contexte particulier : celui d’une marge territoriale. La démarche de recherche repose sur une expérimentation au travers de la mise en place d’une Coopérative habitante de paysage (CHP) en Haute Gironde (Nouvelle-Aquitaine, France) mobilisant des collectifs d’acteurs-habitants de ce territoire. Face à la complexité des enjeux socioécologiques auxquelles il s’est agi de faire face, cette thèse propose tout à la fois un récit des expériences conduites et une exploration théorique et critique des enjeux de l’action paysagère. Elle cherche à éclairer les dimensions tant épistémologiques que pragmatiques, qui s’imposent aujourd’hui, lorsque l’on veut traiter de façon intégrée les questions liées aux sociétés et à leur environnement. Elle aboutit à proposer un projet de paysage ouvrant sur des perspectives mésologiques. Les résultats obtenus s’appuient sur trois Ateliers transversaux de paysage (ATP), se développant dans des situations-processus diversifiées : un marais en déprise géré par un syndicat de propriétaires, tout en étant zone de préemption (ENS) du département et site Natura 2000 ; un jardin citoyen s’implantant sur une parcelle privée au coeur d’un village animé par un collectif de personnes s’étant présenté sans succès à des élections municipales ; des exploitations agricoles en transition au moment de la mise en place d’un Projet alimentaire territorial (PAT) par une Communauté de communes. Entretenant des liens plus ou moins avec des politiques publiques à différents échelons, ces ateliers permettent de (re)définir les enjeux praxéologiques de la mobilisation de savoirs paysagers habitants et de proposer sur ces bases un nouvel appareillage d’ordre paysager permettant d’incorporer et de tisser ensemble des attachements pour transformer collectivement des (mi)lieux de vie. Au final, la thèse montre que les crises éco-climatiques apparaissent de plus en plus comme consubstantielles d’une crise plus profonde d’ordre cosmopolitique (dé)liant sociétés et milieux, c’est-à-dire une crise de nos manières de faire monde. Dans ce contexte d’incertitude, le projet de paysage ouvre sur une recomposition possible des attachements en collectif. Il constitue en cela une piste d'innovation démocratique et politique dans une perspective terrestre, car il impose de penser comment toutes les parties prenantes, humaines et non-humaines, constituent ensemble un collectif, un cosmos, dont il n'est pas possible de se séparer, de s'échapper, ni de surplomber, si l’on veut agir de manière durable.