Lissage cartographique de l’information

Afin de permettre une meilleure lecture des résultats du croisement des données de l’IPLI et de la classification de SPOT 5, les données de changements d’occupation des sols ont été lissées selon l’approche de la moyenne mobile spatiale (Plumejeaud et al., 2009) couramment employée par l’INSEE86. Cette technique géostatistique a pour effet de simplifier la lecture des données brutes, le but étant d’améliorer la qualité visuelle de la restitution des résultats, d’épurer les données analysées et de faciliter leur interprétation (Banos, 2001). Ce lissage est effectué en deux étapes : une première étape de carroyage, et une seconde étape de lissage par une moyenne mobile spatiale87

Après quelques tests empiriques, la zone côtière du Pays de Brest est découpée en 71 000 carreaux de 200 m de côté et d’une superficie de 4 km². La proportion de l’espace occupé par les différents types de changements d’occupation des sols est calculée pour chaque carreau. Ainsi, si dans un carreau de 4 km² l’espace occupé par un phénomène de déprise agricole est de 1,5 km², le ratio d’occupation du carreau par la déprise agricole est de 0,375.

.

86. http://insee.fr/fr/insee_regions/champagne-ardenne/themes/insee_dossier/periurbain/peri_diffsynt.pdf http://www.insee.fr/fr/insee_regions/midi-pyrenees/themes/six_pages/6p_n115/methodo.pdf

87. La méthode de la moyenne mobile spatiale est un procédé de lissage de la carte dans lequel la valeur de la variable en chaque lieu est remplacé par la moyenne des valeurs voisines, pondérées de façon inversement proportionnelle à leur distance (Guermond, 1994).

146

Chaque type de changement d’occupation des sols décrit dans la matrice des changements est pris en compte successivement : mise en culture, déprise agricole, artificialisation au détriment des terres agricoles, artificialisation au détriment des zones naturelles, ainsi que l’ensemble des changements tout type confondu. Les résultats sont ensuite lissés à partir de ce maillage en utilisant l’outil « fenêtre mobile » du logiciel ArcGis. Les changements d’occupation des sols pour chaque carreau sont pris en compte, ainsi que ceux des carreaux voisins situés à moins de 1 km. Le poids de ces carreaux dans le calcul des changements d’occupation des sols lissé à partir du carreau central est inversement proportionnel à leur éloignement. Plus ils sont éloignés du carreau central et plus leur poids dans le résultat final est faible (figure 58).

Figure 58 : Organigramme méthodologique pour le lissage cartographique des données de changements d’occupation des sols.

147

Conclusion de la seconde partie

Depuis les années 1970, on observe une augmentation des pressions anthropiques sur l’ensemble du littoral français, avec un accroissement de 25 % du nombre de ses habitants. La densité de population sur les littoraux de France métropolitaine en 2006 est supérieure à la moyenne nationale (315 hab/km² dans les communes littorales contre 111 hab/km² pour la France entière). Cette situation se traduit concrètement par une augmentation de l’urbanisation et de l’artificialisation qui aboutit localement à de véritables phénomènes de « bétonisation » et de saturation foncière de la zone côtière terrestre, même si certains littoraux français semblent encore relativement préservés. Sur le littoral breton, les problématiques rencontrées sont sensiblement les mêmes qu’à l’échelle nationale. La densité de population est historiquement plus élevée sur les marges littorales de la région que dans son centre, et ce clivage tend à se conforter. En Bretagne le taux de constructions est renforcé par la préférence régionale pour l’habitat individuel, très consommateur d’espace. L’urbanisation pose en outre des problèmes de plus en plus marqués de tensions foncières et de mixités sociales. Cette attirance des populations pour les littoraux et l’urbanisation qui en résulte ont un impact direct sur l’occupation des sols, contribuant au recul des terres agricoles et des zones naturelles au profit des zones artificialisées (habitations, zones commerciales, routes, etc).

Le Pays de Brest est un territoire organisé autour de l’agglomération brestoise, qui concentre 37 % de sa population. Il est constitué d’une juxtaposition d’entités spatiales, dont les paysages et les caractéristiques fondent la diversité du territoire. Celui-ci peut se subdiviser en deux espaces distincts : au nord de la rivière Elorn, le plateau du Léon est un secteur marqué par une activité agricole importante, où les terres agricoles sont une composante majeure du paysage ; au sud de la rivière de l’Elorn la proportion des zones naturelles est plus forte qu’au nord (landes littorales, forêts), l’activité agricole est moins présente. Héritage d’une tradition historique, l’habitat dispersé tend à morceler le paysage, au nord comme au sud. Les communes littorales accueillent un nombre croissant d’habitants permanents, attirés par le cadre paysager et la qualité de vie, tandis que les Brestois quittent massivement la ville depuis plusieurs décennies au profit des communes proches. La lecture des documents du SCOT du Pays de Brest révèle la préoccupation des institutions vis-à-vis de la progression de l’urbanisation en périphérie des petites villes et bourgs existants et le long du linéaire côtier, et du mitage des paysages par l’urbanisation. Mais les constats et inquiétudes du SCOT ne reposent sur aucune information quantitative relative à la progression de l’artificialisation. Il manque à l’échelle du Pays de Brest des données spatialisées adaptées à l’évaluation objective de l’évolution de l’occupation des sols, de manière à comprendre ses causes.

Les données de l’inventaire européen de l’occupation des sols CORINE Land Cover sont disponibles à l’échelle du Pays de Brest. Elles décrivent l’occupation des sols à trois dates (1990, 2000 et 2006) ainsi que son évolution pour les périodes intermédiaires 1990-2000 et 2000-2006. Toutefois l’échelle de restitution des données est trop agrégée pour être adaptée à la taille et aux problématiques du Pays de Brest. A l’issue d’un inventaire des données disponibles relatives à l’occupation des sols dans le Pays de Brest, l’IPLI-77 s’est imposé comme référence historique dans notre analyse diachronique. Elle est en effet exploitable à

148

une échelle proche de celle utilisée en gestion locale des territoires (1/25 000) et est déjà structurée en couche vectorielle dans une base d’information géographique. Pour l’acquisition de données récentes, nous avons utilisé une image SPOT 5 (2003) qui a été soumise à une classification orientée-objet. Les potentialités de cette donnée avaient préalablement fait l’objet d’évaluation, et la résolution de l’image était optimale au vu de l’objectif et de l’échelle de restitution visés (1 / 25 000). La démarche orientée-objet offre des avantages considérables sur les classifications classiques pixel à pixel. L’analyse centrée sur l’objet limite, pour des images à haute et très haute résolutions, l’effet « poivre et sel » que l’on peut trouver avec une approche centrée sur le pixel. L’utilisateur est également maître des procédures de classification des objets grâce aux fonctions d’appartenance, contrairement à une classification supervisée basée sur le pixel où le processus de classification est inféodé aux parcelles d’entraînement.

L’utilisation de l’IPLI comme donnée de référence nous a amené à retenir la méthode post- classificatoire pour l’identification des changements d’occupation des sols. Les autres méthodes de détection des changements de type pré-classificatoire ou fonctionnant sur le principe de la fusion d’images supposent de disposer de deux images satellitaires de résolution comparable, et de préférence acquises avec le même capteur. Ces approches sont en outre privilégiées pour des suivis réguliers de type saisonnier sur des pas de temps courts, dans le cadre d’études d’évolution des couverts végétaux par exemple. La qualité des données en entrée (IPLI et classification SPOT 5) a préalablement été évaluée, puis les deux couches vectorielles ont fait l’objet d’une simplification et d’une harmonisation typologique. Les deux jeux de données ont été croisés selon une procédure géométrique d’intersection (algèbre de carte) avec le logiciel ArcGis. La procédure a permis d’identifier les principaux changements d’occupation des sols survenus entre 1977 et 2003 (artificialisation, mise en culture, déprise agricole et absence de changements).

149