Disposer d’informations historiques (XVIII-XXIèmes s.) géo-référencées, pouvant être mises en relation à travers un outil SIG, sur l’évolution urbaine de la ville de Saint-Etienne et plus particulièrement sur l’aménagement de la rivière du Furan. 
Cet outil permet de répondre à des objectifs :


- Prospectifs et opérationnels: disposer de toutes les informations sur le tissu historique d'un quartier, ses mutations successives (ex : programmation des places du centre-ville), repérer l'ancienneté du bâti, les logiques urbaines à préserver (ex : ZPPAUP[1]), avoir une meilleure connaissance du réseau d'assainissement et notamment des biefs, etc.

- Pédagogiques : un outil de vulgarisation pour les projets d'aménagement ou sensibilisation au patrimoine (ex : activités pédagogiques des Archives municipales et de Ville d'art et d'histoire, réunions publiques, expositions, etc.)

- Scientifiques: un outil d’analyse diachronique à la disposition de la communauté des chercheurs (ex : comprendre la formation de la ville, les logiques et temporalités d'aménagement et de gestion des espaces riverains du Furan, etc.) permettant de relier des fonds d’archives à une cartographie.


[1] ZPPAUP – Zone de Protection du Patrimoine Architectural, Urbain et Paysager

- Sauvegarde de documents anciens.
- Mise en place d’une base de données informative sur ces documents.
- Des données et renseignements clairs pour les services municipaux et autres, grâce à des repères géographiques.

Le périmètre géographique correspond aux limites administratives de la ville de Saint-Etienne (hors Saint-Victor-sur-Loire, Rochetaillée et Terrenoire).

- Sont pris en compte dans le projet les plans généraux intéressants qui peuvent être géoréférencés ainsi que les documents iconographiques qui ont un caractère « définitif ».  L’intégration des documents dans l’application sera réalisée par le service des Archives Municipales.

Le choix des documents s’est effectué selon plusieurs critères :

- Les documents du fonds des Archives Municipales de Saint-Etienne étant déjà intégrés dans le projet de numérisation subventionné par la DRAC[1] Rhône-Alpes.

- Les plans anciens représentant la ville de Saint-Etienne avec les limites administratives. Les plans présentant un intérêt historique sur la période 1750 – 2008 ont été retenus.

- Les plans sur la rivière du Furan, dispersés dans diverses séries archivistiques : O pour la voirie, FI pour l’iconographie, H pour les affaires militaires (GIAT), W pour la période contemporaine, etc.

[1] DRAC – Direction Régionale des Affaires Culturelles

 Il existe plusieurs types de plans relatifs à la rivière du Furan :
- Les plans linéaires, sur un corridor mince, représentant souvent l’occupation industrielle des espaces riverains du Furan. Une grande majorité d’entre eux a été créée au XIX^ème siècle et il n’est pas certain de trouver d’autres années pour obtenir des points de comparaison pour analyser l’évolution de l’occupation du sol.
- Les plans représentant la couverture du Furan. Les documents, de la Société Stéphanoise des Eaux entre autre, qui sont soit linéaire, soit sur des secteurs précis, soit sous forme de coupes transversales.
- Les plans d’alimentation en eau de la ville à l’échelle du bassin versant ou de la ville, produit par le corps des ingénieurs des Ponts et Chaussées.
- Les dossiers d’urbanisme sous forme de plans d’ensemble ou de plans localisés.
 
 
Après réflexion, vingt-deux couches sont sélectionnées, sous forme de plusieurs planches à assembler ou d’un seul tenant. Au cœur du type « couche à assembler » se situe encore un dédoublement entre ceux à formes polygonales complexes nécessitant une découpe et un assemblage et ceux à formes polygonales simples (carré, rectangle) nécessitant une simple mise bout à bout.

Le contexte général et local de commande et de production des cartes et plans est à intégrer dans l’analyse des documents. De même, la comparaison des cartes en parallèle  des fonds archivistiques textuels et iconographiques permet d’affiner les analyses envisageables.

Une approche comparée des différentes méthodologies de constitution d’un SIG-Géo-Historique a été réalisée. D’ores et déjà, cinq exemples répartis en France s’avèrent enrichissants : Strasbourg, Tours, Lyon, Aix-les-Bains et Toulouse.
Le recueil de leurs méthodologies a permis d’affiner notre propre méthodologie (notamment avec les porteurs de projet du Y-Lyonnais) et de savoir si nos outils étaient les plus appropriés pour la création d’un SIG-Historique et la gestion des documents associés.
Le logiciel ArcGis est l’un des plus adapté. Sa fonction de géoréférencement est l’une des plus fonctionnelles.


Les comparaisons entre les différentes méthodes, ainsi que nos propres tests, nous ont permis d’éviter des erreurs :


- Utiliser le format .JPEG à la place du .TIFF. Le .JPEG n’est, en effet, pas un format à privilégier lorsqu’il est nécessaire de faire des enregistrements successifs.

- Pour les documents en assemblages, il est préférable de géoréférencer avant l’assemblage.

- Géoréférencer les planches les unes par rapport aux autres

- Se fixer sur une déformation de second ordre avec un minimum de quinze points, en tenant compte que plus le nombre de points est important plus la déformation devient pertinente. 

Pour les documents les plus abîmés tel que le cadastre napoléonien, un travail de retouche sous Adobe Photoshop a été nécessaire avant tout processus de géoréférencement ou d’assemblage des données.
Il y a deux types de méthodologie de géoréferencement à adopter en fonction de la présentation des documents à traiter :


- Les documents d’un seul tenant ne nécessitent pas de géoréférencement avant les retouches sous Adobe Photoshop pour le recadrage des documents


- Les documents à assembler nécessitent eux, un géoréférencement préalable. Ces derniers, après découpage, présentent des formes compliquées, les déformer par le géoréférencement permet un meilleur assemblage.   
        
Par commodité pour la mise en place des données dans le SIG-Historique nous avons fait une différence lors de notre classement entre cartes géoréférencées pouvant servir de support et les autres documents ayant besoin de s’appuyer sur un support. Les documents supports seront donc ceux « géoréférençables » et les autres des « iconographies ». Nous n’avons pas à ce jour de documents sonores ou vidéos.

La connaissance du contexte historique et urbain est primordiale pour affiner les points d’ancrage pour le géoréférencement, évaluer s’il s’agit d’une déviation ou d’une erreur de dessin par exemple. Cendrine SANQUER, directrice de l’unité Ville d’Art et d’Histoire de Saint-Etienne a réalisé une expertise importante sur ces points.

La question du mode de projection mérite une attention particulière. Tout d’abord, le SIG de la ville de Saint-Etienne est encore en Lambert zone II. Le décret n°2006-272 impose une conversion de tous les documents géoréférencés en Lambert 93 à partir du 3 mars 2009. Dans une collectivité comme celle de Saint-Etienne, la conversion en Lambert 93 nécessite beaucoup de temps au vu du nombre de documents graphiques à transformer. De plus, le service SIG de la ville utilise le cadastre de la Direction Générale des Impôts[1] comme référence, il lui est donc nécessaire d’attendre que cette dernière entame son opération de conversion. Le SIGéo-Historique sera donc en Lambert zone II dans un premier temps et passera en Lambert 93 lors de la transformation globale des données SIG de la ville.

[1] Direction Générale des Impôts : DGI

Cette étape a demandé dans notre cas, une véritable collaboration inter-services. Le service SIG ne possédant pas de logiciels de retouches d’images, nous avons du faire appel au BEMO (Bureau d’Etudes et maîtrise d’Ouvrage) , d’une part pour effectuer des tests et être formés au logiciel, et de l’autre pour traiter les documents. Photoshop a été utilisé pour toutes les retouches d’images :


-  Filtres
-  Découpages
-  Rassemblage ou Reboutage
-  Retouches
-  Grilles
 
       En fonction des types de documents, une action de filtres a été nécessaire. Elle dépend à la fois de la qualité initiale des documents mais également des actions préalables comme le géoréférencement imposé aux documents en assemblage.  Il est envisageable d’améliorer la qualité de l’image par deux fonctions : « Niveaux » et « Contrastes » sous Adobe Photoshop.

La numérisation des documents originaux par un prestataire extérieur en avait déjà sauvegardé la qualité. Cependant, certains plans trop abîmés à l’origine, tel que le cadastre napoléonien, ont nécessité un nettoyage numérique. La question des critères à respecter et de la limite en matière de restauration s’est posée. Partant du principe que l’un des objectifs est la conservation et la mise à disposition du public d’un patrimoine historique, le parti pris a été de ne pas rénover complètement les documents, ce qui corrobore avec la politique patrimoniale du service des Archives.
 
Ainsi le BEMO a eu pour mission de nettoyer au préalable certains plans et de découper les cadastres sous formes de polygones complexes afin de faciliter leurs géoréférencements et plus tard leurs assemblages. Cette étape est délicate dans le cas de plans cadastraux à polygones complexes anciens. Les cartes ainsi que les limites entre les sections communes, aux planches à assemblées ont été dessinées manuellement. Considérant qu’il est impossible de tracer deux fois le même trait à la main, il faut choisir au moment de la découpe quel trait ou bâtiment entre les deux planches il faut conserver, ce qui permettra un assemblage aussi précis que possible.

Après de longues comparaisons entre les deux formats JPEG2000 et ECW , mais également entre les différents logiciels et extensions associés à ces formats, nous avons choisi d’utiliser le .ECW.Le CRENAM[1] a été d’une aide précieuse pour effectuer les tests avec le logiciel sous licence, du laboratoire, avant de l’acquérir au service SIG.
La dernière solution qui semble, au final, la plus indiquée est d’assembler les planches par l’intermédiaire du logiciel de conversion ECW, ER Mapper Image Compressor 7.2.


[1] CRENAM – Centre de Recherche en Environnement et en Aménagement, CNRS UMR 5600 Environnement Ville Société

  Cette étape importante n’est pas terminée à l’heure actuelle. Les métadonnées vont permettre de donner des renseignements indispensables sur le document d’origine, où les compétences d’historiens sont encore requises.

Cette étape devra également être complétée par une gestion des droits très précise en particulier face a l’éventualité d’une mise en ligne sur Internet.

Un des objectifs est de visualiser une interface nature–société, à travers la relation ville-rivière (Saint-Etienne et le Furan). Il s'agit d'appréhender comment la rivière est intégrée dans l'histoire urbaine stéphanoise, dans les différents projets urbains successifs. Nous partons du principe que ce cours d'eau a été surexploité pour les activités domestiques (exutoire des eaux usées, alimentation en eau potable..), artisanales et industrielles pour finalement être couvert sur la totalité de son tracé urbain. Si la plupart des villes renversent aujourd'hui leur relation à l'eau en la valorisant, la mettant en scène, qu'en est-il au sein du nouveau projet urbain de Saint-Etienne ?
  
Nous souhaitons visualiser cette relation à travers les usages du Furan qui se traduit à travers ses usages, sa maîtrise, son artificialisation qui se traduisent au travers de :
- La couverture de la rivière, entre le XVII^ème (Pré de la Foire, actuelle place du Peuple) jusqu'au XX^ème siècle,
- La déviation du lit de la rivière pour la création de rues, de places (ex : Hôtel de Ville, le Furan passait initialement sous la place, aujourd'hui sous la rue Gérentet),
- La création de biefs (canaux de dérivation des eaux pour alimenter les roues hydrauliques ou constituer des bassins d'eau)
Ces biefs sont accompagnés de barrages créant des chutes d'eau,
- L'occupation du sol autour du linéaire du Furan témoigne des usages qui lui sont liés : les ponts (pour le franchissement), les lavoirs (ex : quai Pré de la Foire), les bassins de natation (anciennement pour l'hygiène), les moulins, les industries, etc.
- La constitution de la rivière et de ses affluents comme réseaux d'assainissement (quand passe-t-on d'un cours d'eau « naturel » à un réseau officiel ?)
 
L'intérêt est donc triple :
 
- Rassembler les informations liées au Furan dans un outil (iconographie rattachée, par exemple pour la couverture du Furan, profil de voûtes, photos souterraines, documents d'archives, etc.) qui peut aussi avoir une portée pédagogique, illustrative,
 
- Constituer un récit spatialisé de la rivière, comment a t elle été exploitée, maîtrisée, considérée au fil du temps. Quand et comment a-t-elle été aménagée ? Quels sont les usages et leurs évolutions ?
- Contribuer à la programmation de travaux.
Ex : Futur état des lieux (service eau et assainissement et Santé Publique) des biefs pour connaître leur localisation (méconnaissance importante à ce jour), leurs usages et définir un programme de travaux pour déconnecter les eaux usées qui se rejettent encore dedans et pourquoi pas utiliser ces biefs pour la gestion des eaux pluviales.
 

La gestion des hyperliens permettrait d’associer aux lieux géolocalisés des documents annexes comme des photographies, des extraits bibliographiques, ou plus simplement des cartes dont l’état ne permet pas un géoréférencement correct. Pour repérer les documents, un travail complémentaire va être nécessaire pour relier les toponymes actuels et anciens.

La diffusion du SIG géohistorique pourra à terme être diffusé par différents biais : la consultation et la mise à jour par des spécialistes de l’information historique, la consultation pour des présentations pédagogiques, une diffusion plus large dans les services via Intranet et une consultation par le public soit sur des bornes spécialisées aux Archives Municipales soit via Internet.

Deux possibilités s’offrent dès lors :
De manière simple, avec une interface Internet sous forme de page web sans interactivités.
De manière plus complexe, des sites, plus interactifs, avec une interface de traitements de données cartographiques.

Consultation :
Les utilisateurs sont fortement demandeurs d’une visualisation simultanée de différentes époques. L’outil Géo2vues développé par de CRENAM et qui permet cette double visualisation a été très apprécié lors des présentations. 
Pourra-t-on un jour réaliser ce type de visualisation avec ArcMap ?

© les plans anciens proviennent du fonds des Archives Municipales de Saint-Etienne

 © Archives Municipales de Saint-Etienne 1 Fi Saint-Etienne 214

© Archives Municipales de Saint-Etienne 1 Fi Saint-Etienne 200

© Archives Municipales de Saint-Etienne 1 Fi Saint-Etienne 201

© Archives Municipales de Saint-Etienne 1 Fi Furan 12

© Archives Municipales de Saint-Etienne 6 O 20

© Archives Municipales de Saint-Etienne 6 O 20

© Archives Municipales de Saint-Etienne 1 Fi Saint-Etienne 16

© Archives Municipales de Saint-Etienne 1 Fi Saint-Etienne 73