Résumé complet : Cette thèse repose sur l'hypothèse que les principales difficultés rencontrées par les acteurs de la démarche ERC (Eviter - Réduire - Compenser) sont en partie d'ordre méthodologique et technique. En positionnant ces travaux à l'interface entre recherche et opérationnalité, cette thèse CIFRE propose un cadre méthodologique multiscalaire basé sur plusieurs approches de modélisation pour répondre à différents défis scientifiques et opérationnels. Des études de cas ont été menées, l'une sur l'aménagement du Grand Stade de Lyon, et l'autre dans la Métropole de Toulouse. Ce travail est également basé sur des logiciels novateurs et accessibles pour tous les acteurs et constitue un appui aux maitres d'ouvrage qui souhaitent s'assurer de l'absence d'effets significatifs ou irréversibles sur la biodiversité, et des autorités environnementales qui veillent à ce que l'ensemble des enjeux environnementaux soient bien pris en compte dans la conception des projets d'aménagement.