Le changement climatique perturbe les écosystèmes, affecte les phénomènes météorologiques et le bilan hydrologique, notamment en zone urbaine où se rajoutent les effets de l'imperméabilisation croissante. Parmi les solutions de résilience, les arbres en ville offrent de multiples services écosystémiques permettant d'atténuer sur le plan hydrique les impacts négatifs de ce dérèglement climatique. Les services rendus par les arbres ne se limitent pas au plan hydrique, on peut citer entre autres le rafraîchissement des villes, le refuge pour la biodiversité, l'absorption de polluants, la protection contre la pollution sonore, le service de bien-être physique et mental ou encore leur paysagère. La technique de « l'arbre de pluie » est un moyen de gestion alternative des eaux pluviales urbaines. C'est un arbre d'alignement planté dans une fosse capable de stocker les eaux pluviales collectées par ruissellement sur les surfaces environnantes, avant leur restitution à l'atmosphère ou au sous-sol. Les eaux ainsi stockées pourront également servir à l'alimentation de l'arbre en période estivale. Le système peut de plus être conçu pour assurer une dépollution des eaux. Afin d'optimiser cette technique, un dispositif pilote a été mis en place fin 2019 au sein de la mini ville de Sense-City, pour mieux quantifier et qualifier le rôle hydrologique des arbres de pluie dans l'espace urbain. Dans la continuité de l'acquisition des données de ce dispositif, la présente thèse a pour objectif de préciser les modalités de mise en oeuvre et de développement de cette technique alternative en conditions réelles.