 |
Mutualisation autour d’une BD d’occupation du sol pour le suivi du territoire du PNR de la Narbonnaise
1 - Un projet fédérateur pour un territoire | | |
| | 1.1 Comprendre, suivre, pour mieux anticiper les changements d’un territoire |
La disponibilité d’une donnée d’occupation du sol, est de plus en plus attendue par les structures en charge de l’aménagement du territoire, et notamment par les Parcs régionaux intervenant sur des territoires largement agricoles ou naturels. Une BD d’occupation du sol fiable et à jour permet de :
• disposer d’une vision complète, cohérente et homogène à un instant t sur une partie de son territoire,
• constitue un référentiel partagé par l’ensemble des partenaires intervenant sur ce même territoire,
• permet de quantifier l’évolution du territoire dans le cadre d’une étude diachronique,
• représente une donnée de base pour la mise en place d’études thématiques et études diverses (étude des réseaux écologiques, mise en place de la charte forestière, chartes paysagères,…),
Une donnée d’occupation du sol constitue donc une source d’aide à la décision précieuse. Elle aide à l’identification des enjeux dans le cadre de mises en place de projets d’aménagement et d’urbanisme, et elle permet de simuler des scénarii d’évolution, concernant notamment les enjeux paysagers de ces territoires soumis à de profondes transformations.
1.2 Les exemples de mutualisation autour de l’occupation du sol en France |
Les projets de mutualisation autour de référentiels géographiques se multiplient en France depuis quelques années. Si les plates-formes de mutualisation de données de référence ont dans un premier temps, légitimement privilégié les données référentielles fournies par l’IGN (BD carto, Scan 25, RGE,etc..) on constate que les projets de production de BD d’occupation du sol partagé suivent plus récemment cette tendance.
On peut citer ainsi plusieurs plates-formes régionales de mutualisation qui ont fait le pas de produire une donnée d’occupation du sol partagée: Région PACA, Région LR et Région Alsace, en phase de réactualisation de cette donnée d’occupation du sol.
Toutefois ces projets, à l’exception de la région Alsace, s’accordent pour produire une donnée mutualisée à moyenne échelle. Les enjeux de production d’une donnée d’occupation du sol à grande échelle sont tout autres. Le coût est plus élevé, proportionnellement à l’étendue à couvrir et nécessite des applications phare pour justifier ces investissements. La définition de la nomenclature est ici le reflet direct d’applications thématiques qui peuvent être très variées. La définition commune des spécifications de la BD d’occupation du sol (typologie, échelles, surface minimale extractible) en est d’autant plus importante mais en même temps plus délicate. 1.3 Une étape de définition et de partage des besoins |
Dans le cadre du projet mené pour le PNR de la Narbonnaise en Méditerranée un comité de pilotage a été constitué pour être le reflet des différents acteurs intervenant sur le territoire concerné.
Ce comité de pilotage était constitué de :
• la Communauté de Communes Corbières en Méditerranée,
• la Communauté d'Agglomération de la Narbonnaise
• le Conseil général de l’Aude
• le Conseil Régional
• la Chambre d'Agriculture de l'AUDE
• Le Centre permanent d’initiatives à l’Environnement des Pays Narbonnais,
• la DDAF
• la DDE de l’Aude, subdivision Narbonne,
• l’Entente Interdépartementale de Démoustication (EID)
• la Ligue Protection des Oiseaux,
• l’ ONF
• le Parc naturel régional de la Narbonnaise (8 personnes en interne) :
• La SAFER L-R et la Chambre d’agriculture
• le SYCOT
 |
Plusieurs exigences ont été respectées pour la définition précise de la future BD d’occupation du sol :
• Que cette donnée soit le reflet des besoins des différents acteurs
• Que cette donnée possède des spécifications adaptées aux applications envisagées par le parc et par les partenaires
• Que cette donnée réponde à un itinéraire technique réaliste, et rentrant dans le budget alloué à l’opération (en coût et en délai)
• Que cette donnée, soit techniquement compatible avec la BD produite initialement sur le parc (en 92) selon des méthodes très différentes
- Enquête de besoins
Cette étape avait plusieurs objectifs :
• Faire émerger les futurs usages de cette BD
• Ne pas parler spécifications dans un premier temps
• Obtenir des définitions spécifiques qui convergent
• S’accorder sur des échelles de travail (compromis temps / usage / contraintes techniques) Il est en effet difficile pour certains acteurs de pouvoir définir d’emblée des spécifications ( l’unité minimale extractible ou UMET, largeur minimales, typologie) d’une future BD d’occupation du sol . Les besoins sont plutôt ressentis par rapport aux usages envisagés de la donnée. Dans ce sens, lors d’une première réunion de travail du comité de pilotage (COPIL), nous avons présenté la BD d’occupation du sol 92 déjà existante sur le parc. Nous avons explicité les caractéristiques de cette donnée, selon les échelles de production. Les différents membres du COPIL étaient ainsi à même de partager un vocabulaire commun, et les notions techniques (telles que d’UMET, de PIAO (photo interprétation Assistée par Ordinateurs, etc..) leur était ainsi plus familières.
Cette première réunion aura également été l’occasion de présenter des applications (dans le domaine paysager, de l’aménagement du territoire, du suivi diachronique, ou bien encore de la production de scénarii d’aménagement). Chacun aura ainsi pu présenter, lors d’une discussion ouverte, les applications envisagées, en ébauchant une définition des besoins techniques associés.
A l’issue de cette première réunion, nous avons soumis à chaque partenaire un questionnaire sur la définition de cette future Occupation du sol, en commentant les modifications et évolutions attendues par rapport à la typologie précédente. Nous aurons enregistré un bon taux de retour de ce questionnaire, signe de leurs attentes vis à vis d’un tel projet.
- Test méthodologique et mission terrain
Cette phase a été menée en parallèle pour être à même d’identifier la faisabilité technique d’une telle BD d’occupation du sol.
Les SIG nomades, en l’occurrence une Tablet PC équipée de ArcGis et un Pocket PC, équipé d’Arcpad ont largement amélioré l’efficacité (cf. article ESRI 2007) de ces sorties par :
• L’optimisation de la navigation dans des zones agricoles où les BD routières et autres systèmes de navigation classiques seraient inefficaces
• La possibilité de lire les supports servant à l’interprétation directement sur le terrain (ortho-photographie)
• Les possibilités très rapides d’échange (apprentissage et retour sur la PIAO par un contrôle tout aussi immédiat)
En conclusion ces outils permettent une réelle continuité numérique entre le poste de PIAO au bureau et le terrain. 1.4 Les spécifications retenues |
A l’issue de la synthèse des besoins exprimés et de la phase de test, nous avons arrêté les spécifications de cette future BD d’occupation du sol.
Si l’on compare par rapport à la donnée produite en 1992, certains postes de la nomenclature hiérarchique ont été affinés, d’autres ont été au contraire agrégés, pour pallier sinon à des erreurs d’interprétation. Certaines classes sont en effet difficiles à extraire à partir d’une ortho-photographie en couleur naturelle, référentiel de notre travail.
Exemple graphique
Les spécifications ont été le fruit d’un compromis entre possibilités techniques, coût d’extraction, et niveau de finesserequis au regard des besoins exprimés.
Ainsi sur certains postes essentiels, il a été décidé d’extraire des entités jusqu’à 0.5ha. A titre d’exemple nous donnons ci-après le tableau des valeurs d’extraction de certains postes :
|
2 - Produire une vision évolutive de ce territoire | | |
| | 2.1 Produire une BD « évolution » : les enjeux |
Le parc et les différents partenaires associés au projet, étaient avant tout intéressés de disposer d’une vision prospective sur leur territoire. Une donnée d’occupation du sol avait était produite par nos soins en 1995 sur des clichés datant de 1992. Le pas de temps séparant ces deux états, 11 ans , est idéal pour mettre en avant des évolutions marquées.
Seule difficulté, ces deux couvertures d’occupation du sol (1992 et 2003) ont été produites selon des méthodes et des référentiels différents. Se posent donc des problèmes de cohérence géométrique et de cohérence thématique.
Mise en conformité géométrique des deux états d’occupation du sol
En vue d’établir des croisements entre la BD OccSol 92 et la nouvelle BD OccSol 03 il était nécessaire de vérifier la cohérence géométrique avec le référentiel utilisé : la Bd ORTHO de l’IGN. La superposition de la BD OccSol 92 par rapport au référentiel BD Ortho 1998 a démontré sans grande surprise des décalages qui peuvent être importants entre ces deux BD. Il a donc été nécessaire de mettre en place une méthode de correction de ces décalages. Remarque :
Le décalage observé s’explique par plusieurs sources d’erreurs ou d’imprécision.
Cette BD occsol 1992 a été à l’époque crée par superposition au référentiel Scan 25 et non par rapport à l’Ortho-photo qui n’existait pas à l’époque. En outre le report de la donnée interprétée sur des clichés papier en couleur naturelle au 1.17.000 se faisait manuellement sur un calque positionné sur le Scan 25. Il était donc parfois difficile de reporter les limites identifiées sur la photo, sur le Scan 25 papier, dans la mesure ou les limites parcellaires n ‘étaient pas forcément bien présentes.
En outre ce processus manuel a été complété par une phase de scannage des calques, puis d’un mosaiquage, référencement pour ensuite être vectorisé sous Arcinfo. Les sources d’erreurs sont donc nombreuses, notamment lors du scannage de ces grandes planches A0, qui a pu introduire de petites déformations lors d’un défilement irrégulier du scanner Compte tenu des déformations non uniformes la seule solution envisageable pour limiter ces distorsions a été de mettre en œuvre une procédure, longue, de déformation élastique par prise de point d’amers..
 | | décalage dans ce secteur (échelle 1 :10.000 ) et points de calage |
Cette opération a été menée à une échelle fine (1 :10.000) sur tous les secteurs qui le nécessitaient en identifiant pour chaque point non calé, le point de recalage théorique. Au total ce sont 4200 points qui ont été vérifié et si nécessaire recalés. Le module dédié d’ArcGIS, permet parfaitement d’effectuer ce travail, en limitant les zones de déformations à un secteur identifié.
 | | BD Occsol 1992 après recalage élastique et superposition avec le référentiel BD Ortho. |
Mise en conformité thématique des deux états d’occupation du sol
Au-delà de cette conformité géométrique, il faut s’assurer de la continuité thématique entre les postes qui n’ont pas changé entre 1992 et 2003.
Bien que la nouvelle typologie ai été remaniée à l’occasion de l’enquête de besoin, nous avons gardé une correspondance par emboîtement de postes, ou par regroupement de plusieurs postes entre les deux typologies.
Une nouvelle donnée Occsol 1992, a été ainsi produite (par opération de fusion entre polygones si nécessaire) afin que les deux dénominations employées in fine soit équivalentes et favorise la création d’un produit « évolution ».
 | | Extrait typologie Occsol 03 sur les zones humides et charte couleur associée |
|
3 Une production par des méthodes rigoureuses dans un souci d’échange | | |
| | 3.1 Des données multiples mises à profit |
- Mise à profit de données exogènes
Dans ce processus de mutualisation mis en œuvre par le parc, plusieurs partenaires ont accepté de mettre à disposition des données couvrant tout ou partie du territoire. Cet échange à faciliter l’avancement du projet. Comparaison de deux données exogènes sur les zones humides
(BD EID Méditerranée à gauche et BD Natura 2000 à droite) Ces données produites selon des nomenclatures, des échelles et des objectifs variés (Données Natura 2000, BD urbaines, etc..) ont été utiles à plusieurs niveaux :
Ces jeux de données très riches auront été utiles pour :
• Accélérer la phase de récolte de données terrain
• Aider à la phase méthodologique dans le cas de données Natura 2000, levées sur le terrain
• Etablir la stratification en vue du contrôle et orienter le choix des échantillonnages terrain
• Couvrir certains secteurs, délicat à lever uniquement à partir de PIAO, après généralisation (notamment sur certains secteurs de Zones humides)
Cet inventaire des données existantes, est une étape essentielle. Sur les zones humides de la Narbonnaise par exemple, nous avons constaté que presque l’intégralité de ces zones avait été couvertes, par des données suffisamment récentes pour être valorisées
- Généralisation des données
Pour intégrer certaines données exogènes, des itinéraires techniques ont été développés pour généraliser ces données conformément aux spécifications finales de la Bd Occsol 03. Le processus de généralisation consiste à éliminer certains polygones inférieurs à l’Unité minimale extractible selon des règles de fusion avec les polygones voisins à définir.
Exemple de données Natura 2000 avant (à gauche) et après (à droite ) généralisation
NB : Toute procédure de généralisation peut introduire des biais importants sur la géométrie des objets. Il convient donc d’établir des règles, adaptés selon les postes de la nomenclature, en particulier sur les seuils de fusion et les procédures d’agrégation au niveau des frontières partagées. 3.2. Echange à l’occasion d’atelier de terrain |
Au-delà des gains de productivité déjà présentés précédemment, les outils nomades auront été mobilisés pour favoriser l’échange avec les partenaires autour de la donnée d’occupation du sol.
En cours de production, des sorties de terrains ont été organisées réunissant l’équipe de production et la chargé de mission du parc. Ceci aura favorisé l’échange permanent entre le prestataire chargé de la production et le parc, commanditaire de la donnée et aura permis de discuter des choix techniques et limites en cours de projet.
Enfin, nous avons proposé une forme de restitution originale de la donnée Occupation du sol finalisée : l’ensemble des partenaires intéressés ont été conviés à un atelier sur le terrain ou chacun aura pu manipuler la donnée, tout en regardant sa transcription sur le terrain.
Cet atelier aura aidé à la bonne compréhension de cette donnée et favorisera, ainsi, nous l’espérons sa bonne valorisation.
 | | Atelier de restitution de la donnée Occupation du sol sur le terrain. |
3.3 Des développements pour optimiser la production |
La PIAO est une utilisation très spécifique d’un logiciel aussi générique qu’ArcGIS. Pour optimiser la plate forme nous avons eu recours à des développements spécifiques en VBA.
Compte tenu du nombre important de polygones à saisir et des tâches très répétitives à conduire en PIAO il est en effet essentiel d’optimiser le nombre de click souris pour créer chaque entité.
Une barre d’outil a été créée dans ce sens, permettant d’optimiser :
- La saisie des postes typologique
- D’avoir des références en terme d’UMET
- De suivre l’état d’avancement
 | | Exemple de menu déroulant permettant la saisie rapide des postes typologique |
3.4 Production d’un dictionnaire typologique |
Toujours dans ce souci d’échange et d’ouverture autour de la production de cette BD d’occupation du sol, un effort particulier a été mené pour expliciter la typologie finalement utilisée pour cette donnée Occsol 2003.
Dans la perspective de réactualisation de BD d’occupation du sol, il est essentiel que la définition de chaque poste de la nomenclature d’occupation du sol, soit précise, et surtout partagée. Ainsi le parc et les partenaires seront assurés de pouvoir reproduire une telle BD d’occupation dans les mêmes conditions, et ce indépendamment de notre prestation. C’est un point clé pour établir un véritable référentiel partagé.
Ce dictionnaire est constitué pour chacun des 52 postes de la nomenclature :
- D’un titre avec code, et texte
- D’une définition succincte de chaque poste
- D’un texte de quelques lignes décrivant les conditions d’identification (limite avec poste, voisin, problème et limites spécifiques à l’extraction par PIAO,etc..)
- D’une ou plusieurs photographies prise sur le terrain de cette formation, représentant éventuellement la variabilité de celui-ci
- D’un polygone échantillon de ce poste sur l’orthophotographie
Ce dictionnaire, remis à l’ensemble des partenaires sous forme.pdf, à l’occasion de l’échange de la BD occsol, est également accompagné de BD géoréférencées des parcelles échantillon, et d’un observatoire photographique géoréférencé associé, le tout levé à partir du SIG nomade sur le terrain.
 |
Il constitue un formidable matériel pédagogique pour expliquer les conditions de productions d’une donnée d’occupation du sol. Il permet également de bien expliquer les limites d’utilisation de cette donnée d’occupation du sol aux futurs usagé, chargés de mission du parc ou partenaires. |
4 Une donnée fiable pour suivre le territoire | | |
| | Au total ce sont donc 114.000 ha de BD d’occupation du sol qui ont été restitués au parc, le tout selon une nomenclature en 52 postes, exploitable selon 4 niveaux de hiérarchie emboîtée.
| | BD Occupation du sol au niveau 2 de la nomenclature sur le territoire actuel du Parc |
4.1 Dynamique d’évolution du parc |
Le croisement des deux états d’occupation du sol 1992 et 2003 a permis d’établir tout un faisceaux de rendu statistiques et cartographiques, très riches pour le parc.
Au-delà des matrices statistiques, à l’image de l’exemple ci-dessous, ces données auront permis de comprendre et d’identifier finement les mutations profondes qu’a subi ce territoire de la Narbonnaise en dix ans.
L’évolution du vignoble est un des enjeux que la parc se proposait de suivre à travers une telle BD d’occupation du sol. L’Occsol 03 fournit une vision à la fois synthétique et détaillée pour comprendre les évolutions, et reconversion de ce secteur, bien au-delà d’un bilan statistique.
Bien que la superficie en vigne soit stable sur certains secteurs, cette stabilité masque en fait de profondes mutations comme l’illustre la carte ci-dessous, fruit de la reconversion de certaines parcelles non viticoles et de l’arrachage ou de l’abandon d’autres parcelles.
4.3 Une donnée pour la prospective sur le parc |
Au-delà des classiques applications de suivi du territoire, une telle BD d’occupation du sol a de multiples usages dans un parc. Nous citerons en particulier un domaine applicatif au cœur de beaucoup d’actions d’un parc régional : la préservation et le maintien de paysages de qualité.
Une telle BD d’occupation pourra servir à l’avenir à simuler l’évolution des paysages, que ce soit à l’occasion de projets d’infrastructures ponctuelles ou linéaires (éoliennes, ligne haute tension, doublement de l’Autoroute, nouvelle ligne TGV, etc)ou bien par une dynamique naturelle, par enfrîchement et fermeture des garrigues, en l’absence d’activité agricole.
Cette donnée viendra directement alimenter la production de simulation paysagère de qualité, à l’image de cette représentation de ces paysages viticoles, typiques, de la Narbonnaise.
|
|
|
