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Réalisation de la cartographie du bruit : Organiser les données


Session Etat et Collectivités Locales
 


Stéphanie BONGIORNO
Administrateur SIG
04 42 93 83 59
sbongiorno@agglo-paysdaix.fr

COMMUNAUTÉ D’AGGLOMÉRATION DU PAYS D’AIX
Direction écologie urbaine/DSITAE
CS 40 868
13 626 - Aix-en-Provence - Cedex 1

 

Mots-clés, logiciels ESRI utilisés et publics visés
 


Mots-clés : environnement sonore, bruit, directive européenne, cartographie du bruit, environnement

Logiciels ESRI utilisés : ArcGIS Server 9.2

Public visé : Tout public et spécialistes SIG

 

La mobilisation des gestionnaires


La CPA a  fait le choix de ne pas acquérir de logiciel de calcul de bruit. L’intervention d’un prestataire était donc nécessaire pour réaliser une partie du travail lié à la cartographie. Cependant, le travail de récolte des données et de concertation a été organisé par la CPA.
En effet, la CPA, n’ayant pas la compétence « voirie », a réunit l’ensemble des acteurs : gestionnaires d’équipements bruyants mais aussi des communes et agglomérations limitrophes et associations.
 
Il était nécessaire à cette phase du projet de rechercher la compatibilité du format des données à intégrer dans le Système d’Information Géographique communautaire afin de créer un outil d’aide à la décision (webmapping) et non une simple cartographie figée.

Les gestionnaires étant nombreux et variés :


-          Les exploitants autoroutiers privés, les sociétés ASF et ESCOTA,
-          les services de la direction de l’équipement des Bouches-du-Rhône et du Vaucluse,
-          les Conseils Généraux 13 et 84,
-          les communes,
-          le Réseau Ferré de France et la SNCF,
-          les gestionnaires d’aéroport
-          La DRIRE
-          Les communes ou agglomérations limitrophes au territoire de la CPA.

Tous ces acteurs ont été réunis autour de la table au sein Comité Technique qui s’est réunit 3 fois au cours de l’année 2007, afin de procéder à la réalisation de la cartographie en toute transparence.


Les données utilisées


L’ensemble des données a été intégré au SIG communautaire afin que la CPA, les communes et certains partenaires, puissent bénéficier d’un outil d’aide à la décision sur la thématique du bruit.
Une très forte transversalité s’est alors mise en place entre le service écologie urbaine porteur de la partie bruit et le service Information Géographique gestionnaire de l’outil informatique.
 
On peut distinguer deux types de données : celles nécessaires à la réalisation des cartes telles que demandées par la Directive, et les données que la CPA a estimé nécessaires dans ces traitements thématiques et spatiaux pour créer un outil d’aide à la décision.
 
L’ensemble de ces données suivantes est  aujourd’hui intégré dans le SIG et mis à la disposition des acteurs :


- une base de données sur les trafics routiers à l’intérieur du territoire de la CPA est disponible, celle-ci comporte la quasi-totalité des caractéristiques de trafic. A partir de cette « couche », la base de données recueille les informations suivantes pour chaque tronçon de route : les Trafics Moyens Journaliers Annualisés, le gestionnaire de la voie, le classement de la voie, le nom de la voie, le pourcentage de trafic poids lourd, le pourcentage d’évolution du trafic, la vitesse limite et la largeur de la voie.
 
- Une représentation polygonale des niveaux de bruit
 
- une représentation des bâtiments d’habitation sur le territoire de la CPA associée au niveau de bruit. La base de données regroupe les niveaux de bruit sur la façade la plus exposée pour chaque habitation, pour les deux indicateurs sonores (Lden et Ln) ainsi que pour toutes les sources de bruit, le global est compris.
Cette base de donnée regroupe également la date de construction d’une grande partie des bâtiments et le nombre de personnes vivants dans cette construction ;
 
- une représentation des différents établissements sensibles présents sur le territoire de la communauté. Ces établissements regroupent les infrastructures de santé (Hôpitaux/Clinique, Maison de retraite) et d’enseignement (crèche, maternelle, centre aéré, primaire, collège, lycée, université).
La base de donnée renseigne sur le nom et l’adresse de l’établissement ainsi que tous les niveaux sonores au droit du bâtiment.
 
- Une représentation des plaintes concernant les nuisances sonores, adressées à la CPA. La base de données regroupe les plaignants ainsi que les adresses et la voie concernée par la gêne sonore.
 
- Une couche de représentation des habitations traitées lors du partenariat avec ASF et avec ESCOTA. La base de données regroupe les noms et adresses des habitations ayant obtenu des protections de façades.
 
- Une représentation des zones qui ont été étudiées acoustiquement sur le territoire de la CPA. La base de données informe sur les niveaux de bruit constatés (en Laeq),  le bureau d’étude ayant réalisé l’étude ainsi que les travaux préconisés ou réalisés.


 
Tout ce travail a été réalisé en interne par les services écologie urbaine et IG, en mettant à profit l’utilisation de nouvelles technologies.
 
 
Le travail sur le Système d’information Géographique a été un atout dans la répartition et l’utilisation des données collectées. Toujours dans une optique de faire bénéficier les travaux préalables de la cartographie du bruit à tous les services des communes et de la Communauté, la notion de nuisances sonores a été intégrée dans toutes les données.


Création des outils géomatiques


La réalisation des outils géomatiques de présentation, traitements et planification en lien avec la cartographique du bruit sont de deux types : un site internet et un outil Intra-Extranet

Le site internet : cartes-bruit.agglo-paysdaix.fr



1. a. L’outil géomatique

C’est est un outil géomatique de consultation, permettant à l’utilisateur de prendre connaissance du bruit subit et la manière dont la carte a été réalisée.
 
Le contexte géomatique s’appui sur la technologie d’ArcGis serveur de la société ESRI et du moteur Webville Serveur application web SIG[1] de diffusion et consommation de données de la société IMAGIS Méditerranée.

S’appuyant sur les outils déjà utilisés fournis par le service IG et au regard des différentes mises en lignes sur le bruit par d’autres territoires, la CPA souhaitait mettre en valeur ses compétences techniques en matière de géomatique. C’est pourquoi, en plus de répondre à la Directive dans la diffusion des données sur internet, la CPA a décidé de mettre en ligne un site géomatique webmapping sur la technologie ArcGis serveur.
 
Le site permet de mettre à disposition des fonctions de SIG avancées pour la diffusion à un large public.
 
Un service de carte (mxd) est construit sous l’outil bureautique ArcMap 9.2. On y définit les représentations graphiques et apparences de chaque couche de données, on paramètre les zooms de visibilité, on ordonne les couches en groupe de couche par thème, on définit les métas données (stockées sous SDE 9.2) de chaque couche via l’outil d’ArcCatalog.
 
Cela donne pour le service de carte :

-   Données Bruit
    o Bruit Aérien sur 24 h
    o Bruit Aérien de nuit
    o Bruit ferré sur 24 h
    o Bruit ferré de nuit
    o Bruit Industriel sur 24 h
    o Bruit Industriel de nuit
    o Bruit routier sur 24 h
    o Bruit routier de nuit 

-   Données Image dont la gestion est totalement paramétré dans le mxd, en fonction du zoom d’affichage, le raster 250 se substitut au scan 25.
    o Raster 250
    o Raster Scan 25
 
-   Données Cadastre
Non visible par l’utilisateur

    o Lieudit
    o Adresses
 

Ce service de carte est ensuite publié dans ArcGis Serveur et paramétré selon les normes de l’éditeur du produit.
 
La méthode utilisée permet de :
consulter de l’ensemble des données jusqu’à un zoom maxi du 1/10 000ème,
apporter un maximum d’information sur chaque donnée présente dans le site, par un résumé dans les métadonnées, par un accès aux statistiques de bruit hébergé dans le cms,
se renseigner par type de bruit en se localisant par commune ou par quartier,
d’imprimer un document construit par l’internaute, en garantissant les règles d’utilisation que la CPA souhaite imposer : filigrane de propriété, sources, échelle ….
 
Cette méthode est différente de celle du simple clic droit « publier pour le web », que permet ArcGis serveur. Pour bénéficier des avancées de la « boite Webville Serveur », il est nécessaire de respecter la méthodologie d’administration du site.
Cela induit :
-       Un paramétrage des fichiers de configuration : /Config
    o   Définition du profil avec les couches de données visibles, les actions sur chaque donnée possible, les localisations ouvertes
-       Un paramétrage des fichiers de publication : /Webapp
    o   Customisation dans la charte graphique
    o   Paramétrage du modèle d’impression
Le langage utilisé est le java.
 
 
Au final, le site offre donc :
·  un accès par type de bruit sur l’ensemble du territoire,
·  un accès par un quartier ou par  commune,
·  une consultation de la donnée bruit,
·  un zoom jusqu’au 1/10 000ème,
·  un renseignement sur la donnée par l’accès aux métadonnées,
·  une légende dynamique.
 
Par rapport à l’application Webville serveur d’Imagis, la CPA a :
·   customisé le site en fonction de la charte graphique liée au bruit
·   permis l’accès qu’aux boutons voulu : zoom, identification, sélection graphique, impression,
·   personnalisé les boites à outils : Choisir un type de bruit, Choisir un quartier dans une commune pour accéder à un bruit en un lieu donnée,
·   personnalisé l’impression pour éviter tout « réappropriation » par un internaute en y apposant un filagramme dans l’impression et le respect des normes de représentation d’une carte (copyright, échelle, légende, localisation…),
·   paramétré l’aide en ligne afin qu’elle soit une réelle aide à l’utilisateur, elle a été développé sous MGTEK Help Producer,
·   construit des liens externes aux statistiques qui se trouvent dans la partie CMS du site.
 

[1] * Le site est une application webmapping qui désigne la diffusion de cartes dynamiques ou statiques associées à des données attributaires diffusés via un réseau

 
1. b. L’outil de gestion du contenu
 
Un Content Management System dit CMS est un système de gestion de contenu appartenant à la famille de logiciels destinés à la conception et à la mise à jour dynamique de site web.
 
La CPA s’est dotée de la gamme de logiciel ISOTOOLS qui permettent de créer et animer des sites web.
 
Le CMS doit apporter :  
·         Des renseignements sur la méthodologie utilisée,
·         Un accès à la cartographie mis en évidence,
·         Un accès à la réglementation sur le bruit,
·         Une rubrique de FAQ que le service alimente,
·         Une rubrique en construction sur le futur PPBE,
·         Un suivi de la fréquentation du site.
 
Le site géomatique intègre ainsi une fenêtre prédéfinit (framework) du CMS et permet l’accès aux statistiques du bruit hébergées dans le CMS et  accessible depuis les cartes.



Le site intra-extranet : GEO@IXBRUIT

La CPA a développé un autre site identique dans sa technologie au site http://cartes-bruit.agglo-paysdaix.fr mais différent dans ces fonctions et accès s’adaptant ainsi au public « métier ».
 
En effet, la CPA a une politique d’accessibilité très sécurisée. De ce fait un site ouvert (internet) ne peut être hébergé sur le même accès qu’un site intra-extranet.
 
De ce fait, le site intra-extranet est un seul et même site qui s’appui sur un TomCat[2] dédié aux sites internes et dont la gestion des profils permet la définition des droits sur les données et actions autorisé par profil.
La technologie employée est toujours celle de Webville Serveur sur ArcGis Serveur.
Nous obtenons ainsi un service de carte qui comporte :

[2] Conteneur libre de service internet

-  Données Bruit
    o Bruit Aérien sur 24 h
    o Bruit Aérien de nuit
    o Bruit ferré sur 24 h
    o Bruit ferré de nuit
    o Bruit Industriel sur 24 h
    o Bruit Industriel de nuit
    o Bruit routier sur 24 h
    o Bruit routier de nuit

-  Données Plaintes bruit

-  Données Murs antibruit

-  Données Etudes bruit

-  Données ramené au bâti

-  Données ERP

    o Etablissement recevant du public
    o Bruit ramené aux établissements santé

-  Données Voies de communication
    o Routes
    o Voies ferrées
    o Itinéraire ITER

-  Données Energie
    o Ligne électrique
    o Pylône
    o Poste de transformation

-  Données Cadastre
    o Bâti
    o Parcelles
    o Lieudit
    o Section
    o Adresses

-  Données Image dont la gestion est totalement paramétré dans le mxd, en fonction du zoom d’affichage, le raster 250 se substitut au scan 25.
    o Raster 250
    o Raster Scan 25



Les données, les accès et les fonctions ont été paramétrés selon les profils des différents utilisateurs.

Trois profils ont été définit :

-   Le service écologie urbaine avec tous droits y compris la mise à jour en ligne sur SDE
-   Les services de la CPA avec un accès géographique total mais aucune donnée attributaire nominative accessible
-   Les 34 communes, avec une limitation géographique aux emprises de chaque commune et un accès a tous excepté l’accès à la mise à jour qui est réservé au service.
 
L’ensemble de ces profils sont définis dans le fichier de paramétrage (/Config) auxquels on alloue la liste des données, les champs consultables, les droits d’interrogation par couche, de localisation et de sélection. Dans cette technologie on peut ainsi sur un seul et même site, décliner trois versions tant dans les emprises géographiques que dans les fonctions sur les couches de données.
 
On y définit également une sécurisation d’entrée dans le site. Ce qui se traduit par une page d’authentification qui permet de valider le profil auquel on a droit.
Pour la partie extranet, dédiée aux communes de la CPA, la  page d’authentification définit une emprise géographique différente des accès intranet et service. En effet, sur chaque profil y est intégrer l’emprise géographique de travail. Sur les profils de chaque commune, l’emprise définie est celle de la commune proprement dite. Cela permet aux communes d’avoir leurs propres sites géomatiques.


Utilisation de la géomatique pour animer le territoire


L’ensemble du travail de la cartographie et de la mise en place des outils géomatiques qui en découlent, n’a pas été réalisé uniquement dans le souci de répondre à une obligation réglementaire.
Nous l’avons vu, la CPA a toujours été fortement préoccupée par la qualité de vie des habitants et notamment par le traitement des nuisances. Les sites intra- extranet ont été pensés de manière à animer aujourd’hui le territoire autour de deux projets : le Plan de Prévention du Bruit dans l’environnement (PPBE) et la mise en place d’un « observatoire du bruit ».


La mise en place du Plan de Prévention du Bruit dans l’environnement


La réalisation d’un  Plan de Prévention du Bruit dans l’environnement  (PPBE) est une obligation réglementaire issue de la Directive Européenne. Les agglomérations de plus de 250 000 habitants sont ainsi obligées, suite à la réalisation de leur cartographie de rédiger un plan d’actions.
Ce plan s’articulera autour de priorités visant à : lutter contre le bruit, au travers de l’analyse des secteurs dépassant les seuils et à préserver les zones « calmes », zones où les niveaux sonores sont les plus bas.
 
Pour réaliser ce plan, l’analyse des cartes, les outils mis en place par la CPA et l’implication de l’ensemble des acteurs ont été nécessaires.
 
l’analyse des cartes

La réalisation des cartographies et l’analyse des données statistiques permettent de noter que 6 % de la population du territoire est soumis à des bruits supérieurs aux valeurs limites.
Le plan d’actions doit donc s’attacher à traiter au maximum la gêne ressentie par les riverains.

Pour cela des critères de sélection doivent être mis en place pour définir les secteurs prioritaires à étudier :

   - Les zones où les valeurs limites sont dépassée de jour (68 dB(A)) ou de nuit  (62 dB(A))
   - les habitations dont les dates des permis de construire sont  antérieures au 1er octobre 1978
   - la présence d’établissements sensibles d’enseignement ou de santé
   - la densité du bâti et le nombre de personnes concernées
   - la gêne ressentie par les habitants et notamment le fait que des plaintes ait pu être déposées sur le secteur.
 
Au vu de ces critères acoustiques et urbanistiques, l’intervention sur les secteurs identifiés sera conditionnée par l’engagement du maître d’ouvrage et de la commune, notamment financièrement. Dans ce cas là, la CPA pourra apporter un financement complémentaire si les objectifs de protection acoustiques vont au-delà des objectifs réglementaires.
 
les outils utilisés

En fonction de ces critères, les outils géomatiques ont été nécessaires pour définir les secteurs exposés.

Plusieurs données du SIG ont été utilisées :

   -          la représentation du bruit ramenée au bâti
   -          le cadastre pour la date des permis de construire
   -          le positionnement des établissements sensibles
   -          le positionnement des plaintes
 
Les traitements spatiaux dans l’outil géomatique permet de visualiser le bruit en fonction des différents besoins
 
On visualise ainsi d’un seul coup d’œil, par bassin de vie, ou par commune, les secteurs répondant aux caractéristiques définies précédemment.
Ces cartes et les données associées ont ainsi pu être présentées aux différents partenaires intéressés par le projet.



la concertation avec les acteurs

Consciente de l’impact négatif de la pollution sonore auprès des élus et de la population, la démarche de la Communauté du Pays d’Aix s’est voulue très informative pendant toutes les phases du projet.

  • Les habitants

Ce sont les premiers intéressés par le traitement du bruit sur le territoire.
Le site Internet a été mis en ligne dès l’approbation des cartes par le Conseil Communautaire. Les habitants ont pu ainsi avoir l’information dès sa validation.
Le site Internet mis à la disposition des habitants est un outil interactif qui leur permet de s’informer sur les niveaux de bruit sur le territoire. Ils trouvent également sur le site l’ensemble des informations nécessaire à la bonne compréhension sur la réalisation des cartes et sur le bruit en général.

Un espace questions/ réponses a également été mis en ligne pour les aider à mieux comprendre la carto bruit.
Enfin, un formulaire leur permet de poser leur question directement au service écologie urbaine, qui s’engage à répondre dans un délai maximum d’un mois à l’ensemble de leurs questions.



Des réunions ont été conduites en partenariat avec le CPIE du Pays d’Aix qui fédère environ 60 associations du territoire pour expliquer le travail entrepris par le CPA.
Le site Internet a notamment été présenté, ainsi que la méthodologie utilisée, les résultats attendus et le calendrier à venir.

  • Les élus communautaires et des communes

Les communes ont été très étroitement associées au processus de réalisation des cartes.
Au lancement de la démarche, une réunion regroupant les services concernés des 34 communes du territoire a été proposée les informant de la démarche en cours, des objectifs et de la méthodologie de calculs de la cartographie.
 
Les résultats ont bien entendu été présentés dans les instances délibératives de la CPA, mais aussi aux communes les plus touchées par le bruit.
De plus, par l’intermédiaire de l’outil intra-extranet geo@ix bruit, les communes pourront  ainsi avoir accès à leur données bruit (bruit ramené au bâti, listes des établissements sensibles etc… ) qu’elles pourront croisé avec d’autres données comme le cadastre, le Plan Local d’Urbanisme et ainsi intégrer le bruit dans leur politique d’aménagement.

  • Les gestionnaires des équipements bruyants

Comme nous l’avons vu précédemment, les gestionnaires ont été associés très tôt au processus de décision (mis en place d’un comité de pilotage dès 2007). Une fois les cartes validées, la CPA est allée rencontrer chaque gestionnaire d’équipements bruyants afin de connaître son programme de résorption des bruits et négocier avec chacun selon les critères mis en place par la CPA.


La mise en place d’un « observatoire du bruit » sur la CPA


Fort du travail mis en œuvre depuis 2007 sur la cartographie du bruit, la CPA souhaite que les outils mis en place soient valorisés.
En effet, elle a investit du temps et de l’argent pour mettre en place un système de prise en compte du bruit de manière durable. C’est notamment pour cette raison que l’ensemble des données a été intégré au SIG communautaire.
La cartographie du bruit devient ainsi le début d’un nouveau processus qui vise à intégrer le bruit dans l’ensemble des projets communautaires.
 
Les missions du futur observatoire du bruit

Pour ce faire, un « observatoire » du bruit sera mis en place.
 
Cet observatoire aurait pour missions de :

   -  réaliser des études de bruit ponctuelles : diagnostic, études de faisabilité pour des travaux de protection acoustiques etc…
   -  Préparer la mise à jour des cartes et anticiper l’échéance réglementaire  de 2012 : organiser la récupération et le traitement des données d’entrée et notamment des données trafic. Des conventions pourront être passées avec les gestionnaires pour pouvoir récupérer des données de trafic mises à jour régulièrement.
   -  Mettre en place et gérer un réseau de mesure permanent : Ce réseau de mesure permettrait d’avoir en des points clés du territoire des indicateurs de bruit permanent, permettant de suivre les niveaux de fond et les évolution du bruit sur le long terme.
   -  Informer,  renseigner, communiquer : comme c’est déjà le cas au sein de la CPA, l’observatoire aurait pour mission de traiter les plaintes des riverains et de coordonner l’action avec les gestionnaires des équipements bruyants.
 
Le lien avec la qualité de l’air

La mise en place d’un observatoire du bruit n’est pas sans rappeler les structures de surveillance de la qualité de l’air mises en place au niveau régional.
 
Depuis 2006, la CPA et ATMO PACA sont engagés dans un projet expérimental proposé par la Région PACA qui vise à mettre en place des outils d’aide à la décision sur le thème de la qualité de l’air. L’objectif de ce projet est d’arriver à mieux intégrer la qualité de l’air dans la prise de décision. Pour cela, une mise à jour du cadastre des émissions sur la CPA a été réalisée ainsi qu’une vaste campagne de mesure (200 capteurs sur la CPA), qui permettent aujourd’hui de pouvoir bénéficier de cartes spatialisées de la pollution de l’air. Ces cartes permettent de modéliser des scénarios de travail et ainsi envisager l’impact d’un projet sur la qualité de l’air.
 
Ce projet présente de nombreuses similitudes avec la réalisation de la cartographie du bruit, et les deux démarches se sont nourries l’une de l’autre pendant 3 ans.
Par exemple, les données d’entrée nécessaires à la réalisation des deux cartes et notamment les données trafic, ont été fournies à la CPA pour profiter aux deux démarches.
La communication à l’ensemble des partenaires a été faite sur les deux sujets de manière conjointe. En effet, les causes et les solutions au traitement des pollutions sont souvent les même pour l’air et bruit.
 
C’est pourquoi, il apparaît indispensable que le réseau de surveillance de la qualité de l’air ait un rôle fondamental dans la mise en place de l’observatoire du bruit de la CPA.


Conclusion


Forte de son expérience mise en œuvre depuis 2002 pour lutter contre les nuisances sonores, la CPA a su profiter de la mise en œuvre de la Directive européenne pour mettre en œuvre un véritable projet de territoire autour du bruit.
 
Deux outils interactifs, le site internet de la CPA et géo@ix-bruit, ont été crées pour répondre aux besoins des habitants, mais aussi des communes et des services techniques.
 
Les technologies utilisées pour ces outils permettent aujourd’hui de poursuivre le travail commencé avec la réalisation du plan d’actions mais surtout la mise en place d’un observatoire du bruit à l’échelle du territoire.


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