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La régionalisation est autant un processus spatial qu'un processus territorial. Elle est spatiale parce qu'elle se réalise sur des structures spatiales héritées tout en les mettant en oeuvre. Nous avons voulu mettre en perspective dans le processus ou les volontés de régionalisation, le système formé des notions de territoires, de villes et de réseaux. Aussi, nous proposons de définir des territoires autour de réseaux de villes qui donnent à penser les régionalisations souhaitables ou souhaitées à partir des propriétés des territoires et de leur organisation par la représentation des interactions spatiales entre les villes. Sont alors créés des réseaux de villes autour desquels la régionalisation des territoires serait possible. Les mises en réseaux de villes se basent sur le corpus conceptuel et théorique du fonctionnement et des propriétés des systèmes de villes, et tiennent compte des caractéristiques du système de villes étudié à travers les critères de la taille des villes et de leur localisation. Ces seuls critères déterminent les espacements entre les villes et leur position dans la hiérarchie de niveaux dans le système, ce qui intègre et révèle les structures spatiales sous-jacentes ou locales. Sont alors définies deux catégories de réseaux de villes : • les réseaux de villes de proximité et de voisinage, sur des contraintes d'espacement entre les villes ; • les réseaux de villes hiérarchisés, sur des contraintes de taille des villes et de principes d'emboîtement de structures hiérarchiques (type administratif, à la hiérarchie stricte, ou type principe de marché, à la hiérarchie non stricte). La formalisation et les représentations des mises en réseaux de villes sont réalisées par la théorie des graphes qui permet une modélisation aisée des organisations hiérarchiques, en particulier des emboîtements de niveaux, par un de ses sous-ensembles, les arbres. La mise en place de ces méthodes et l'évaluation des performances des régionalisations qu'elles engendrent se fait sur deux exemples à problématiques et échelles différentes. La première application montre une approche spatiale en archéologie pour aider à dégager les principales structures d'un système de peuplement d'un territoire autour de la Cité antique de Luteva (Lodève, Hérault, France) durant la période du Haut-Empire (Ier siècle ap. J.-C. - IIIe siècle ap. J.-C.). La seconde application consiste à définir un arc méditerranéen théorique à partir du système de villes européennes sans maillage administratif.