Caractériser des « situations à risques » consiste à prendre en considération 4 niveaux d’analyse :
- Caractérisation et hiérarchisation des aléas : analyser l’impact potentiel  en un lieu et définir des niveaux d’aléas dans l’espace
- Caractérisation et hiérarchisation des enjeux et de leurs vulnérabilités : saisir la composition et le fonctionnement global d’un territoire et définir des niveaux d’enjeux et vulnérabilités dans l’espace
- Cartographie de synthèse : définir une gradation des risques dans l’espace par la combinaison  d’un niveau d’aléa et un niveau d’enjeux et vulnérabilités
- Typologies, requêtes, simulations : expliciter la diversité des combinatoires de risques présents sur le terrain par l’interactivité des SIG
 
Une nouvelle méthode d’évaluation et de cartographie des aléas a été élaborée récemment par l’INERIS prenant en considération la nature des dangers, l’intensité des effets, la probabilité d’occurrence des accidents et leur cinétique[1]. Par contre la caractérisation des enjeux et vulnérabilités et leur croisement avec les aléas demandent des développements spécifiques. La méthode préconisée pour l’analyse et la cartographie des enjeux et vulnérabilités consiste à adopter une démarche parallèle à celle des aléas –présentée dans la figure1– permettant par la suite de confronter les deux types de données.
[1] MEDD/DPPR/SEI & MTEM/DGUHC & CERTU & INERIS. 2005. Plan de Prévention des Risque Technologiques - Guide méthodologique

Pour des raisons de délai de réalisation, la démarche de caractérisation des situations à risques a été focalisée sur les enjeux humains.
 
Une distinction est faite entre les facteurs physiques de vulnérabilités (sensibilité de la population à un effet donné, niveau de protection en un lieu et à un moment donné) ayant trait à la « résistance » des éléments exposés, et les facteurs cognitifs, socio-économiques et organisationnels ayant trait à la « résilience » terme sous lequel nous regroupons l’anticipation, la réaction et la récupération. Ces deux dimensions sous-tendent des domaines d’information inégalement mobilisables :
- Les domaines d’enjeux et de vulnérabilités physiques se concrétisent dans l’espace par des objets, des flux, et des états spécifiques susceptibles –au moins en principe- d’être renseignés. Leur hiérarchisation se fait à partir duniveau de densité de la population caractérisant la présence plus ou moins forte de l’enjeu, et du cumul de facteurs de vulnérabilité : sensibilité (sur critères d’âge, d’autonomie,…), degré de protection face à un effet (population à l’intérieur ou à l’extérieur d’un bâtiment, qualité de l’abri, présence de « barrières » entre la source de danger et l’élément exposé (écran végétal, barre d’immeuble,…)).
- Les capacités d’anticipation, de réaction et de récupération, modulateurs de conditions de vulnérabilités, en revanche, font appel à des indicateurs difficilement objectivables à priori. La collecte des données notamment de perception des risques par la population –et par les acteurs– nécessitent des enquêtes psychologiques et sociologiques très élaborées et avec un protocole d’échantillonnage spatial permettant leur confrontation avec les autres facteurs du risque. De telles enquêtes n’ont pas été envisagées dans le cadre de cette recherche. Une première analyse a porté sur la distribution des ressources territoriales pour gérer les secours : localisation des sirènes et portée théorique moyenne, localisation des structures impliquées dans la gestion des risques, des centres médicaux ou sociaux, des lieux de rassemblement potentiels de la population, points de bouclage et déviation de la circulation,….
 
La combinaison d’un niveau d’aléa et d’un niveau de vulnérabilité permet de définir un niveau de risque en chaque point de l’espace autour d’une installation dangereuse.  La carte de synthèse n’est cependant pas un but final dans le cadre de la concertation entre les acteurs pour des décisions d’aménagement, mais une étape intermédiaire, un guide pour des explorations plus ciblées. Pour la prise de décision il est apparu nécessaire d’expliciter la diversité des combinatoires de risques présents sur le terrain (un même niveau de risque peut correspondre à des situations de risques fort différentes). Une dernière phase consiste ainsi à utiliser pleinement l’interactivité et la souplesse des SIG pour dégager des typologies des vulnérabilités en association avec les paramètres d’aléas, pour rédiger des requêtes multicritères répondant aux questions des acteurs.

Construire un outil de visualisation et d’analyse cartographique destiné à  la concertation en matière de risques demande nécessairement au préalable la constitution d’une base de données circonstanciées, fiables et à jour. Il s’agit là d’un travail très lourd, long et contraignant, mais ce préalable conditionne l’utilité et la validité des informations en sortie.
 
L’élaboration d’une telle base demande tout d’abord de clarifier la posture adoptée en termes d’ « identification » et de « précision » des données à prendre en considération. La question de fond est : quelle est le degré de réalisme et de précision que l’on souhaite atteindre ou qui est nécessaire pour la gestion des risques et plus particulièrement pour la mise en place des PPRT ?Rappelons d’emblée que l’objectif de concertation oblige à concevoir le SIG pour un panel d’utilisateurs différents ayant chacun des besoins, des exigences voire même des territoires propres, mais qui se retrouvent en présence sur un  espace géographique commun à tous.

Deux démarches étaient possibles :
-         la première « empirique » aurait consisté à  traiter le problème seulement à partir de l’expérience préalablement acquise à la pratique (les « dire d’  expert »), et donc de collecter ex abrupto les données à partir de l’« existant » disponible auprès de chaque gestionnaire. A première vue, la mise en œuvre d’une démarche empirique est « rassurante » car rapide et simplifiée, mais elle expose presque toujours à de nombreuses difficultés lors des traitements, liées aux lacunes oubliées dans la représentation du phénomène et à diverses discordances et incohérences dans les données elles-mêmes.
-         la deuxième «formalisée » et globale, que nous avons retenue, a consisté à explorer tout d’abord la complexité (notamment  spatiale) du sujet afin d’identifier la nature des données nécessaires, ainsi que leurs relations mutuelles. Notre démarche « formalisée » demande une phase de conception plus longue pour décrire la représentation du phénomène dans toute la complexité de sa réalité terrain. Elle implique aussi de recenser de façon « systématique et systémique» le maximum de composants de la thématique risques ainsi que les relations notamment fonctionnelles entre ces composants. Mais en contrepartie, elle permet dans un deuxième temps, et cette fois en connaissance de cause, de définir différents niveaux de simplification plus facilement mobilisables et adaptés à chaque besoin et objectif.
C’est donc en référence à un Modèle Conceptuel de Données (MCD) explicite que les données ont été collectées puis structurées dans une Géodatabase. Le MCD développé dans le cadre de cette recherche est un modèle de type hypergraphique, d’inspiration à la fois systémique, systématique et spatiale, développé au sein du Laboratoire GEOSYSCOM à partir de fondements proposés par F. Bouillé (HBDS, Hypergraph Based Data Structure).

Quel est le niveau de précision réellement nécessairepour que l’information résultante réponde aux attentes PPRT ? La question fondamentale a été de sélectionner le niveau de détail auquel un objet simple doit être identifié pour que ses attributs fassent sens relativement à la gestion des risques. Notre conclusion est que le besoin en information décisionnelle des PPRT impose un niveau élémentaire d’observation du terrain très fin. Cette constatation a conduit par exemple en matière de bâti à descendre jusqu’au niveau du bâtiment individuel. L’objet spatial élémentaire est l’entité de base à partir de laquelle le SIG va permettre de reconstruire des zones homogènes sur critères de voisinage, des combinaisons significatives ou encore de formuler des requêtes au sein des périmètres d’aléas. En outre, pour l’acteur, co-utilisateur de la base de concertation, seule une « résolution » très précise, un « éclatement » suffisant des données permet de retrouver ou regénérer tous les éléments nécessaires à son mode de raisonnement et à la communication qu’il souhaite en faire. Cette souplesse a un prix : le recueil des données à ce niveau de représentativité du terrain exige un travail approfondi de collecte et de mise en forme.
 
La base de données repose sur le couplage de référentiels nationaux multi-échelles (BD Topo® Pays de l’IGN, Orthophotoplans, Cadastre,…) avec des bases de données propres aux institutions (DRIRE, Collectivités Territoriales, Protection Civile, DDE, INSEE,…). Des données complémentaires portant sur les vulnérabilités ont été collectées directement sur le terrain ou numérisées à partir de divers documents. L’hétérogénéité des données a nécessité un travail très fouillé et méthodique de validation, de mise en cohérence, restructuration, recalage géographique, mise à jour de catalogues de données, création de nouvelles variables. Mais à partir de là, s’ouvrent de nombreuses possibilités d’analyse spatiale, d’exploitation de la base (production de nouvelles informations, requêtes, cartographie,…) répondant aux questionnement des acteurs et aidant à la prise de décision.
 

Les cartographies de synthèse, de typologies d’espace et les requêtes interactives ne peuvent être réalisées que si un certain nombre d’étapes intermédiaires ont été correctement pensées et construites. Ainsi pour spatialiser la réponse à la question : combien de personnes peuvent être affectées par un accident industriel donné à un moment donné, quelle est la vulnérabilité de la population, son degré d’exposition ? il est indispensable de s’affranchir des découpages administratifs ou techniques de recueil des données pour construire des maillages propres à la phénoménologie des risques. Il s’agit de construire au sein des zones d’aléas et au-delà des ensembles homogènes basés sur des critères de vulnérabilités (même usage et morphologie du bâti). Les enjeux et vulnérabilités seront ensuite caractérisés au sein de ces ensembles à l’aide de données quantitatives et qualitatives de population ou de construction.
 
Le protocole d’analyse spatiale des enjeux humains se décline en quatre étapes :

1. Inventaire des objets spatiaux et classification
Trois catégories d’objets caractérisés par la présence de la population ont été identifiés : les bâtiments (habitat, activités, ERP), les axes de communication et les espaces ouverts publics (espaces de sport, de loisirs et  rassemblement divers). Tous les objets ont été renseignés précisément en terme de fonction et géométrie. Des méthodes de traitements statistiques et requêtes multicritères ont permis d’établir une typologie de l’habitat sur des critères de morphologie du bâti.

2. Délimitation d’ensembles homogènes : le couplage proximité/similitude
 
La délimitation d’ensembles homogènes d’éléments exposés constitue un point fondamental de la démarche. Ces ensembles prennent tout leur sens dans la mesure où la vulnérabilité de chaque objet est définie par sa vulnérabilité intrinsèque et la vulnérabilité liée à l’environnement extérieur proche, c’est-à-dire la position de l’objet par rapport à un ensemble plus vaste qui conditionne son exposition et son accessibilité aux secours. Une méthode d’agrégation automatique des éléments exposés possédant des attributs de vulnérabilités physiques et fonctionnels identiques a été mise au point (méthode des voisins dominants).
 
3. Détermination d’un niveau d’enjeux et de vulnérabilités, cartographie de synthèse
Un niveau global d’enjeux et de vulnérabilités en un lieu est évalué par la combinaison d’un niveau d’enjeu et du cumul des facteurs de vulnérabilités associés. Le niveau d’enjeu est défini par la présence plus ou moins importante de personnes en un lieu à un moment donné. Les facteurs de vulnérabilités se rapportent, d’une part, à la sensibilité de la population (en fonction essentiellement de l’âge, du degré de mobilité et d’autonomie de la population) et, d’autre part, au  niveau de protection de la population en un lieu (présence ou non d’abri, qualité de l’abri). Les différents niveaux ont été créés à l’aide du tableau ci-dessous. Considérant que le niveau de densité de population (niveau d’enjeu) est le facteur majorant d’une situation à risque, un coefficient 3 a été attribué à cette variable.

Trois couches d’information ont ainsi été créées en vue de leur combinaison. La couche « densité de population » a demandé des traitements préalables : un nombre de personnes par « bâtiment » a été estimé en fonction de son type et de la morphologie, à différentes temporalités (jour, nuit, heures de pointe) de façon à pouvoir utiliser cette donnée élémentaire selon différents découpages de l’espace en zones homogènes et en zones potentiellement impactées par des aléas. Pour l’habitat, des méthodes de ventilation des données de l’îlot aux bâtiments d’habitation ont été mises en œuvre. La répartition densitaire a été réalisée par la méthode des « noyaux ».
 
La carte de synthèse est obtenue par combinaison des 3 couches d’information convertie préalablement en un GRID (structure maillée d’un carroyage) dont la résolution a été fixée à 2 mètres. A partir de cette nouvelle base spatiale, toutes les couches d’information sont comparables et peuvent être soumises aux méthodes d’algèbre de cartes.

Cartographie d’un niveau de risque
 
Un niveau de vulnérabilité combiné à un niveau d’aléa permet de déterminer en chaque point un niveau de risque. En l’absence des données de probabilités permettant de définir des niveaux d’aléas, les niveaux de vulnérabilité ont été croisés, en guise d’exemple, avec les niveaux d’intensité des effets.

On obtient ainsi un niveau de vulnérabilité et un niveau de risques en chaque point de la zone d’étude en fonction des critères retenus.

4. Cartographie de typologies et requêtes interactives
 
Dans une dernière phase, les cartes de typologies et les requêtes spatiales viennent en appui des cartes de synthèse pour expliciter les combinaisons de facteurs conduisant à une situation à risque donnée à un endroit précis. La structure de données mises en place autorise de construire, à la demande, des requêtes spatiales ciblées sous SIG permettant des interrogations multicritères de l’espace du type : quels sont les secteurs soumis simultanément à des niveaux élevés d’aléas (x, y, z), de vulnérabilités (i, j, f) et d’enjeux (n, m, v) ? L’interactivité et la souplesse du SIG permettent de construire la sélection, la combinaison ou l’ensemble des couches cartographiques élémentaires pertinentes pour éclairer la concertation.
 
Au final, différents niveaux d’information cartographique –cartographies descriptives, cartographie de synthèse, cartographie de typologie–  et de requêtes spatiales interactives sont aujourd’hui à même d’être proposés pour la concertation des acteurs. Les constructions cartographiques présentées lors de réunions du comité de pilotage, ont suscité un vif intérêt de la part des acteurs présents.
 
Comme on le voit, la vulnérabilité des populations a d’abord été définie à travers la vulnérabilité physique. La méthodologie mise au point a permis d’établir différents niveaux d’enjeux et de vulnérabilités basés sur ces critères « objectivables ». Mais les facteurs cognitifs et socio-économiques restent également importants à prendre en considération. Ils conditionnent l’attitude des populations vis-à-vis du risque, influant sur la réaction au moment de l’accident et sur l’appropriation des stratégies territorialisées de gestion des risques. La prise en compte de ces facteurs nécessiterait de mener des enquêtes approfondies selon un protocole d’échantillonnage spatial permettant leur confrontation avec les autres facteurs du risque. Des recherches projetées dans le cadre du programme RDT 2006 vont dans ce sens avec un élargissement à l’ensemble des risques et enjeux sur un territoire. Les communes de Notre-Dame de Gravenchon et de Gonfreville l’Orcher nous offrent par ailleurs leur concours pour mener de telles enquêtes sur leur territoire.

 
Difficultés rencontrées

L’étude s’est trouvée confrontée à divers problèmes très instructifs sur les conditions de mise en place effective des PPRT à travers le territoire. D’expérience, confirmée par de nombreux contacts, les obstacles qui ont dû être surmontés en particulier en matière de disponibilité de données localisées adéquates  apparaissent récurrents en France, et appellent des commentaires de portée générale.
La collecte rigoureuse des données, les étapes de vérification, de mise en cohérence des données sur la base d’un véritable modèle conceptuel de données, représentent une première phase  fondamentale incontournable pour garantir la cohérence de la géodatabase ; mais cette phase est réellement très longue et très lourde : un travail obligatoirement  minutieux prenant une part importante du temps consacré à l’ensemble de la recherche, mais une étape clé à laquelle sera confrontée inéluctablement toute opération sur un « bassin de risques »  cherchant la représentative des  réalités terrain. Ceci pose la question des moyens dont disposeront concrètement les structures de concertation pour remplir cette tâche.
L’alimentation de la base de données sur la zone d’étude a souffert de divers retards liés soit à la mise en place de conventions, soit à des problèmes techniques d’harmonisation. Aucune base de données fournie en l’état (y compris les référentiels de base que sont la BD Topo Pays et le cadastre) n’est directement exploitable pour traiter la problématique de cette étude. Par ailleurs, les différentes bases accessibles ne s’intègrent pas les unes aux autres : une restructuration voire même une véritable reconstruction des données s’est avérée indispensable.  Nous n’avions  d’autre part pu bénéficier de l’apport escompté des sites pilotes (notamment de Port-Jérôme), en terme de données d’aléas et de vulnérabilités car l’articulation des différentes phases de ces expérimentations s’est mise en place lentement. De ce fait, la validation de l’ensemble de la démarche sur le site havrais (et notamment la commune de Gonfreville-l’Orcher) n’a pu se faire que partiellement, malgré la bonne coopération du Service risques majeurs de cette commune et les très bons contacts établis lors de la recherche.
 
La constitution d’une base spatio-temporelle adaptée à la gestion territoriale des risques pourrait être rendue moins laborieuse avec la mise en place d’une réelle politique de l’information géographique comme nous le préconisons ci-dessous.

Implications pratiques et perspectives de développements

Comme il a été souligné par les acteurs lors du dernier comité de pilotage « les cartes et requêtes pourront vraiment servir aux élus et aux services de secours, au-delà du PPRT ». Une des principales avancées à escompter de l’usage des SIG comme outil de concertation réside dans la souplesse offerte pour  interroger et visualiser interactivement à la fois dans l’ensemble et en détail, thème par thème, ou synthétiquement, pour la collectivité comme pour chaque catégorie d’acteur, l’état de la situation sur laquelle doit porter le projet de gestion.
Cependant, il reste encore au plan strictement informatique à réaliser l’« encapsulation »  de ce type d’application dans une véritable interactivité rapide et non réductrice, aisément accessible à l’ensemble des utilisateurs. Des compétences en programmation et une collaboration géographes – informaticiens spécialisés  sont dans ce cadre indispensables pour développer une interface ergonomique de requêtes cartographiques dynamiques. C’est dans cette perspective que nous poursuivons nos recherches visant à dessiner une ergonomie propre à l’information spatiale de concertation multi-acteurs. Car il est déjà flagrant que les cartes thématiques de synthèse ou d’analyse sur support fixe (papier ou écran) ne suffisent plus à répondre aux nouveaux besoins des PPRT en matière de prise en compte de la complexité spatiale des risques sur le terrain. Il s’agit aujourd’hui d’ouvrir à la concertation l’accès à toutes formes d’information spatiale, depuis les plus classiques (tableaux, cartes, graphiques) toujours utiles, jusqu’aux plus innovantes (imagerie 3D, photos, vidéo, animations) via des SIG multi-média interrogeables en temps réel sur n niveaux d’indexation thématique spatiale et temporelle. Ces nouveaux outils, pour atteindre leur but, doivent non seulement être réalisables dans de meilleures conditions que celles que nous avons connues dans cette étude, mais doivent aussi être appropriables facilement par leurs utilisateurs : ils impliquent en amont un  partenariat étroit avec les acteurs, et en aval, une pédagogie de l’usage de ces nouveaux modes de communication qui engendrent de fait de nouveaux modes de rapport.
 C’est cette philosophie qui guidera les réalisations en projet pour la suite de cette recherche, en travaillant avec certaines  communes particulièrement coopérantes de la région Hâvraise, comme  Notre-Dame-de-Gravenchon et  Gonfreville l’Orcher.   

Recommandations
 
Actuellement, l’élaboration d’une base de données à l’usage d’un PPRT présupposerait, à l’échelon local, l’établissement d’un partenariat entre acteurs distincts acceptant d’échanger des données « sensibles » ayant trait à la sécurisation des territoires. Au-delà des questions de principe que cela pose, déjà délicates en elles-mêmes, comment réaliser pratiquement l’intégration entre  des sources de données aussi hétérogènes que des bases spécifiques d’acteurs  et  les grands référentiels  généralistes ?  Ce travail montre que dans l’état actuel des choses, l’affaire paraissant loin d’être simple,  il existe certes des solutions, mais celles-ci impliquent quelques conditions préalables.
Au plan conceptuel et technique, la tâche réclame un panel de compétences au carrefour de plusieurs spécialités (analyse territoriale, analyse spatiale, conception et administration SIG, gestion de projet, communication, animation de réunions de concertation appuyées sur SIG multi-média…). Des profils de ce type sortent aujourd’hui par dizaines des formations supérieures, notamment universitaires (Master 2 professionnels (bac +5) spécialisés SIG). A une époque où le discours officiel béatifie le développement des activités de service,  leur embauche pour répondre à ce nouveau besoin de service territorial, constitue une véritable  opportunité à ne pas manquer. Il  faut la concrétiser par des emplois véritables au sein des structures de concertation, et admettre avec lucidité qu’afficher une gestion territoriale ambitieuse implique la mise à disposition des ressources correspondantes.
 
Au plan des données elles-mêmes, faut-il envisager de faire évoluer les grands référentiels généraux pour renseigner une ou plusieurs problématiques territoriales précises ? si oui quels référentiels ? sur quelles problématiques? Comment ?
 Par ailleurs, comment  compenser les pertes de connaissance territoriale que la disparition annoncée des îlots de l’INSEE va immanquablement occasionner ? Comment  revoir le cadastre numérique pour qu’on puisse raccorder des  données attributaires  au bâtiment ?…Ces quelques exemples concrets pris parmi beaucoup d’autres montrent que la réflexion sur l’information territoriale va devoir être enfin orchestrée, et  selon des règles d’harmonie à la fois plus globales, plus précises et surtout plus claires que jusqu’à présent.
Plus globales en effet parce qu’aujourd’hui la gestion territoriale doit intégrer le principe d’interconnexion des enjeux à traiter et donc des informations qui s’y rattachent. En conséquence, avant même de la livrer pour la concertation, il conviendrait de s’assurer que l’information territoriale  produite s’appuie  sur   des données recouvrant correctement l’ensemble des questionnements majeurs auxquels doit répondre simultanément  la gestion du territoire.
Plus précises aussi, car compte tenu de leur impact prévisible en termes fonciers, financiers et sociaux, les mesures liées aux PPRT devront justifier de leur bien fondé autant dans l’orientation des choix que dans l’identification des secteurs (voire des objets) touchés  et donc dans  la délimitation de ceux-ci.
Plus claires enfin, car   l’existence de  verrous constatée par cette étude  en matière d’accès et d’adéquation de l’information prouve que seule une véritable politique nationale d’identification, d’harmonisation et de mutualisation des données d’intérêt public pourra rendre effective une prise en compte des risques répondant à la problématique d’ensemble des   plans de gestion territoriale.
Il s’agit en premier lieu de définir et d’édicter le principe de « données territoriales d’utilité publique »  et  de conférer à celles-ci un statut officiel faisant obligation à leurs détenteurs (quels qu’ils soient) de les mettre à disposition des PPRT, et peut-être au-delà à la disposition des plans d’intérêt territorial majeur, dans des conditions de communication et d’usage normalisées et transparentes.