Contexte d’usage
Calcul et description
L’Agence de développement et d’urbanisme du Pays de Montbéliard a monté en 2012 un observatoire de la consommation d’espace dans le cadre de son contrat partenarial qui la lie à ses partenaires (Pays de Montbéliard agglomération, com-munes, conseil général du Doubs et État). Cet observatoire a pour but premier de sensibiliser les élus et les habitants sur la compréhension et la maîtrise du phéno-mène d’étalement urbain et de préparer également l’analyse des consommations d’espace telle que la dicte la Loi Grenelle.
Certu I Mesure de la consommation d’espace : méthodes et indicateurs
Mesure de l’évolution de l’urbanisation et des surfaces consommées I septembre 2013 Fiche 2.1 bis I Observatoire de la consommation d’espace du Pays de Montbéliard 78
Ils correspondent aux espaces cultivés et aux prairies per-manentes. On considère les vergers comme des espaces agricoles si la densité des arbres permet aux agriculteurs d’exploiter les surfaces se trouvant aux alentours de ces arbres ;
• espaces artificialisés : toutes surfaces retirées de leur état naturel, forestier ou agricole, qu’elles soient bâties ou non et qu’elles soient revêtues (exemple : routes, par-king, etc.) ou non. Sont également considérés comme des espaces artificialisés les espaces urbains verts au sein de la tache urbaine (parc vert urbain, jardins ouvriers, etc.), les terrains de loisirs et de sports et les carrières (encore en activité ou fermées mais n’ayant pas subi un retour de la végétation sur leur surface) ;
• espaces forestiers : toutes surfaces couvertes de sols boisés, d’essences homogènes ou mixtes, qu’ils soient plantés ou naturels. On ne se restreint donc pas seule-ment aux espaces forestiers exploités. On définit une taille minimum de prise en compte pour faciliter la photo-interprétation et ne pas obtenir de trop petites surfaces forestières qui correspondraient à un ou deux arbres. Cette taille est d’au moins 0,1 hectare ;
• espaces naturels : toutes surfaces qui ne sont pas agri-coles, ni artificielles, ni forestières. Tout le réseau hydro-graphique et les surfaces en eaux sont intégrés dans ces espaces.
1.3. Sources mobilisées
On mobilise les sources de données suivantes :
• PCI-Vecteur 2000 et 20101 (source : DGFiP) ;
• Orthophotographie 2000 (source : Pays Montbéliard agglomération) et IGN BD ORTHO® 2010 ;
• IGN BD TOPO® de 2009 (mise à disposition par le Pays Montbéliard agglomération), IGN BD TOPO® 2011 ;
• Registre parcellaire graphique 2010 (Gouvernement/
Premier ministre) ;
• Forêt publique 2010 (Gouvernement/Premier ministre) ;
• Espaces naturels remarquables du SCoT du Pays de Montbéliard (source : ADU, 2006).
1.4. Déroulé de la méthode dite de photo-interprétation combinée
La méthode est constituée de quatre grands volets :
• constitution d’une tache urbaine pour caractériser l’ar-tificialisation en 2000 et 2010 (PCI Vecteur et IGN BD TOPO®) ;
• caractérisation des autres espaces à l’aide des diffé-rentes données disponibles (RPG, forêts publiques et espaces naturels remarquables) et digitalisation des autres espaces non caractérisés lors des deux premiers volets (orthophotographie) ;
• comparaison aux deux dates et enrichissement du MOS 2000 ;
• contrôle qualité des couches MOS 2000 et 2010.
1. Les bases de données utilisées dans les fiches sont décrites dans le glossaire.
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1.5. Constitution de la tache urbaine
Dilatation
On crée une zone tampon positive (« buffer », le seuil est à définir selon les besoins et l’échelle, la valeur retenue ici est de 50 m) autour du bâti (source : PCI Vecteur). Le but est d’agréger les bâtiments ensemble.
Érosion
L’érosion est un traitement morphologique qui permet de réduire les zones agrégées autour des bâtiments en incluant tous les espaces reliés. On crée alors une zone tampon négative (seuil à définir) sur nos zones précédem-ment dilatées. Plusieurs essais ont été réalisés selon dif-férents seuils (-35 m, -40 m, -45 m) afin d’éviter qu’aux franges de la tache urbaine, l’emprise de cette dernière
« grignote » trop les espaces agricoles, naturels ou fores-tiers. Ces essais servent aussi à déterminer quelle valeur utiliser pour ne pas inclure dans la tache urbaine des espaces non artificialisés (grands bosquets, prés en milieu urbain…). Nous avons retenu une érosion de 40 m qui se rapproche de l’observation la plus proche de la réalité.
Analyse des résidus
Dans certaines méthodes, les résidus (c’est-à-dire les espaces artificialisés inférieurs à un hectare par exemple) sont supprimés volontairement de la tache urbaine. Ici, nous avons fait le choix de conserver ces espaces, car nous travaillons à assez grande échelle et ils représentent sou-vent des étendues qualifiables de mitage urbain. Encore une fois, ce choix peut être différent selon l’échelle à laquelle se réalise l’étude. Toutefois, les espaces vides in-férieurs à un hectare au sein de la tache urbaine (parkings par exemple) sont comblés volontairement.
Emprise des infrastructures
L’artificialisation du sol ne correspond pas seulement aux zones bâties. Les infrastructures de transport (routes, che-mins de fer, canaux, etc.) en font aussi partie. Ces der-nières n’apparaissent pas sur le PCI Vecteur bâti et il s’agit souvent de surfaces non cadastrées. Pour pouvoir caracté-riser leur emprise au sol, nous utilisons la source IGN BD TOPO®.
Pour définir l’emprise au sol des infrastructures de transport, nous réalisons des « buffers » ou tampons géo-graphiques autour des linéaires les représentant dans la base IGN BD TOPO®. On utilise les routes primaires et secondaires. Pour cela, nous effectuons des requêtes attributaires pour conserver les routes qui ont la même largeur et choisissons la distance du « buffer » selon l’attribut de largeur (si une route fait 10 m, le « buffer » sera de 5 m, car il s’agit du rayon autour du linéaire).
Nous exécutons la même manipulation pour les voies ferrées. La distance du « buffer » retenue est de 1 435 m (écartement normal d’une voie ferrée) multipliée par le nombre de voies, valeur indiquée dans la table attributaire.
1.6. Photo-interprétation pour attribuer une occupation du sol aux espaces non caractérisés
Une fois les deux premières étapes réalisées (tache urbaine et caractérisation des espaces par les données disponibles), nous attribuons pour chaque polygone une valeur correspondant au type d’occupation du sol (1 : arti-ficialisé, 2 : agricole, 3 : forestier, 4 : naturel), à chaque espace déjà caractérisé. Nous avons alors toute une partie du territoire recouverte par différents polygones représen-tant une occupation du sol spécifique. Les parties du ter-ritoire qui ne sont par couvertes par des polygones sont caractérisées par photo-interprétation. Cette dernière se réalise à partir de l’orthophotographie de 2010, vu que les données précédentes (RPG notamment) sont aussi de 2010.
Toutefois, les espaces déjà caractérisés auparavant, et principalement la tache urbaine, peuvent être modi-fiés. En effet, si au sein de la tache urbaine se trouve un champ agricole, une zone forestière ou un espace natu-rel de grande importance, on caractérise ces espaces par leur occupation du sol observable sur l’orthophotographie (agricole, forestière ou naturelle).
De plus, certains espaces qui ne sont pas dans la tache urbaine (car il n’y a pas de bâtiments sur ces espaces) sont digitalisés et définis comme artificialisés. Il s’agit comme on l’a déjà dit des terrains de sport et de loisirs, des jardins ouvriers, des cimetières, des espaces au milieu d’infras-tructures de transports (rond-point, espaces entre l’auto-route et la bretelle d’accès, etc.), les carrières et décharges.
1.7. Comparaison aux deux dates des couches d’occupation du sol
Nous dupliquons la couche MOS 2010 et la transposons sur l’orthophotographie de 2000 pour la retravailler. Par transparence, nous pouvons alors modifier les polygones si l’occupation du sol observable « en dessous » de ce polygone est à changer.
Nous conservons la tache urbaine de 2010 et nous la mo-difions à l’aide de la tache urbaine de 2000, que l’on aura mise en transparence.
En comparant alors les deux couches, nous pouvons quan-tifier la consommation d’espaces (combien d’hectares ?), la qualifier (quel espace a muté dans une autre catégorie) et également la localiser grâce à une cartographie fine.
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1.8. Contrôle qualité par les « spécialistes-terrain »
Une fois que nous disposons des deux couches d’occupa-tion du sol à deux dates sur une ou toutes les communes, un contrôle est effectué. En effet, les spécialistes du terrain (urbanistes et chargés d’études PLU) vérifient la qualité de la photo-interprétation. Sur certains espaces, leur connais-sance de la commune est utile et peut aider le géomati-cien. Ce dernier intègre les modifications qui sont signa-lées. Deux types de supports sont livrés aux vérificateurs : des cartes A3 superposant en transparence les aplats des
types d’espace avec les orthophotographies (possibilité d’annoter les modifications sur papier) ou des fichiers KMZ permettant aux vérificateurs de vérifier via Google Earth les données du MOS simplifié.
Pour une traçabilité du suivi, un tableau de bord est mis en place dans lequel sont indiqués le nom de la personne qui a contrôlé les couches, la date de ce contrôle et aussi les modifications apportées (le nombre de modifications et l’écart de surface entre la première couche d’occupation du sol et celle modifiée pour les quatre types d’occupation du sol).
Cette méthode a pour avantage de répondre aux attentes du Grenelle 2 pour le suivi sur 10 ans des consommations d’espace aux échelles de la commune et de l’agglomération.
Nous pouvons considérer qu’elle fournit à la fois des don-nées cartographiques et statistiques fiables (pour une échelle de consultation allant jusqu’au 1/2 000e) avec la possibilité de mesurer les différences observées à partir de calculs issus des fichiers fonciers en vue de retenir cette dernière source pour des territoires non dotés de sources ortho-photographiques et cadastrales.
Cette question se pose désormais pour le futur SCoT du Pays de Montbéliard qui s’élargira d’au moins quatre communautés de communes Sud et Ouest.
Pour vérifier les résultats, il convient de comparer les résul-tats avec d’autres méthodes. Celles-ci peuvent être l’utili-sation des fichiers fonciers (source : DGFiP) ou CORINE Land Cover (source : MEDDE, SOeS) ou l’utilisation d’images satellites interprétées (SPOT Thema, etc.) par exemple.
Les fichiers fonciers permettront de mener des analyses statistiques sur la dynamique d’artificialisation, avec toute-fois des limites pour cartographier les parcelles. Les fichiers fonciers sont une base de données à vocation fiscale. Les travaux menés en parallèle avec le groupe de travail initié par la DDT25 sur l’observatoire de consommation d’espace du Doubs révèlent des difficultés à cartographier les par-celles ou les subdivisions fiscales selon les natures d’occu-pation du sol déclarées par les services fiscaux.
Certains résultats à la subdivision fiscale s’avèrent proches de nos superficies communales par type d’espace mais il faut pouvoir bien les interpréter et les corriger le cas échéant.
Dans notre analyse, nous présentons deux comparaisons, l’une sur le territoire de l’agglomération de Montbéliard, l’autre sur une commune de taille moyenne