Le SIG comme système d aide à la décision spatialisée multiacteurs pour la gestion des sédimentsen région NPDC

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1 Le SIG comme système d aide à la décision spatialisée multiacteurs pour la gestion des sédimentsen région NPDC Eric Masson, C. Audouit, O. Blanpain, F. Buyle-Bodin, D. Lahlou, H. Melin - Université Lille 1 (eric.masson@univ-lille1.fr)

2 Projets SEDIBET (ANR RGCU), Recybéton (PNR GC), CEAMAS (Interreg IVb) Eric Masson Lab. TVES Université Lille 1

3 Sommaire 1. SIG - Génie Civil - Gestion des déchets 1. Gestion des sédiments & recyclage de la déconstruction 2. Approche stratégique régionale 3. Approche opérationnelle locale 2. Aide à la décision spatialisée 1. Vecteur / Raster et résolution spatiale du problème 2. Différents types de contraintes spatiales 3. Analyse multicritères par somme pondérée 3. Applications à 2 cas d études 1. Sédiments pollués VNF NPDC (SEDIBET ANR RGCU ) 2. Sédiments portuaires (CEAMAS Interreg IVb NWE) 4. Conclusion SIG décisionnels participatifs

4 1. SIG - Génie Civil - Gestion des déchets 1. Gestion des sédiments et recyclage de la déconstruction 2. Approche stratégique régionale 3. Approche opérationnelle locale

5 1.1. Gestion des sédiments & recyclage de la déconstruction Sédiments en voies navigables : Une pollution historique et un lourd héritage pour VNF Le BTP consomme en France 400 millions de tonnes de granulats dont 40% environ sont réservées au secteur «ouvrages en béton». 50 millions de tonnes de sédiments qui acquièrent le statut de déchet quand ils sont pollués. Pollutions industrielles et agricoles retenues par les éléments fins des sédiments : métaux lourds (Pb, Cd, As, Cr, Zn, Cu, ), hydrocarbures, dioxines, pesticides... Comment : Se sortir du passif de la pollution historique? Maintenir la navigabilité? Mettre en place des circuits courts? Optimiser les coûts de transport dans la filière?

6 1.1. Gestion des sédiments & recyclage de la déconstruction Recyclage de la déconstruction : 300 millions de tonnes/an de déchets de chantiers, valorisation du béton en remblais & travaux routiers, granulats recyclés = 5% de la production nationale de granulats. Comment : Construire la ville sur la ville? Limiter les nuisances aux riverains? Mettre en place des circuits courts? Diminuer l empreinte énergétique de la construction? Intégrer les acteurs dans le processus de création de filière?

7 1.2. Approche stratégique régionale Dimensionnement d une filière avec les acteurs régionaux = mise en concurrence d une nouvelle ressource, Echelle régionale = décision stratégique, Une multitude d acteur autour de la gestion des sédiments accumulés dans les infrastructures de transport (voies navigables et ports maritimes) : VNF, Ports, Acteurs de la filière béton (Centrales à Béton, BPE, Cimenteries ) et des TP, Services techniques de l Etat et des collectivités

8 1.3. Approche opérationnelle locale Dimensionnement d une filière avec les acteurs locaux = intégration au tissu urbain, Besoin d une échelle locale = décision opérationnelle, Recyclage déconstruction : EPCI, plateformes de tri, carrières, acteurs de la filière béton (Centrales à Béton, BPE, Cimenteries ) et des TP.

9 2. Aide à la décision spatialisée 1. Vecteur / Raster et résolution spatiale du problème 2. Différents types de contraintes spatiales 3. Analyse multicritères par somme pondérée

10 2.1. Vecteur / Raster et résolution spatiale du problème Données utilisées sous ArcGIS 10.2 Données en entrée vectorielles (Points, Polylignes, Polygones), Référenciels géographiques NPDC (SIGALE, PPIGE, IGN, InfoTerre, AEAP, Carmen ) : 45 couches, Définition d une résolution spatiale des données : Callée sur la taille minimale requise pour la mise en place d un site de traitement (sédiment) ou de recyclage (déconstruction) 100 à 200 m = échelle stratégique ( 1 à 4ha minimum site hors agglomération)

11 2.1. Vecteur / Raster et résolution spatiale du problème 45 Couches vecteurs en entrée (système ouvert)

12 2.1. Vecteur / Raster et résolution spatiale du problème Des outils d analyse spatiale (SpatialAnalyst ) Calcul de distance euclidienne, Reclassification de certains jeux de données, Algèbre de grille avec la Calculatrice raster: Calcul de distance inverse, Normalisation des données, Combinaison des couches de contraintes, Création de scénario de décision par pondérations de contraintes.

13 2.1. Vecteur / Raster et résolution spatiale du problème Traitement des données vecteur / raster Analyse Contraintes spatiale spatiales : - Calcul de distance euclidienne Couche résultat Application à des contraintes : - Répulsives = NIMBY (Not In My BackYard) Esri Attractives = BAU (Business As Usual Algèbre de grille Rasterisation Données vecteurs

14 2.2. Différents types de contraintes spatiales

15 2.3. Analyse multicritères par somme pondérée Calculatrice raster (SpatialAnalyst ) La calculatrice raster est un outil souple permettant: des calculs rapides sur un grand nombre de couches raster, une approche combinatoire (multicritères), une pondération unique par couche sélectionnée, une normalisation des données, une compréhension simple par les acteurs. Le système doit rester ouvert : problématique multiacteur, règles de décisions floues : variables d un acteur à l autre avec sélections de jeux de données différentes,

16 2.3. Analyse multicritères par somme pondérée

17 3. Applications à 2 cas d études 1. Sédiments pollués VNF NPDC (SEDIBET ANR RGCU ) 2. Sédiments portuaires (CEAMAS Intereg IVb NWE )

18 3.1 Sédiments pollués VNF NPDC (SEDIBET ANR RGCU )

19 3.1 Sédiments pollués VNF NPDC (SEDIBET ANR RGCU )

20 3.1 Sédiments pollués VNF NPDC (SEDIBET ANR RGCU )

21 3.1 Sédiments pollués VNF NPDC (SEDIBET ANR RGCU ) Scénarios multiples

22 3.2. Sédiments portuaires (CEAMAS Intereg IVb NWE) 3.2. Sédiments portuaires (CEAMAS Intereg IVb NWE) Atelier Sédiments portuaires M2 AUDT,

23 3.2. Sédiments portuaires (CEAMAS Intereg IVb NWE) CEAMAS - Cas d'étude NPDC Communes Buffer 50km trait de côte Zone Economique Exclusive / DUNKERQUE CALAIS BOULOGNE-SUR-MER SAINT-OMER MONTREUIL Kilomètres Données : Eurostats 2009, BDTopo 2012 (IGN). Réalisation : E. Masson Contraintes disponibles

24 3.2. Sédiments portuaires (CEAMAS Intereg IVb NWE) Contrainte attractive ports maritimes Contrainte répulsive carrières NIMBY EFFECT Communes Contrainte A_PORTS / BAU EFFECT Communes Contraintes R_Carrières / Valeur Elevée : 1 Valeur Elevée : 1 Faible : 0 Faible : 0 DUNKERQUE DUNKERQUE Texte CALAIS CALAIS BOULOGNE-SUR-MER SAINT-OMER BOULOGNE-SUR-MER SAINT-OMER MONTREUIL MONTREUIL Kilomètres Kilomètres Données : Eurostats 2009, BDTopo 2012 (IGN). Réalisation : E. Masson 2015 Données : Eurostats 2009, BDTopo 2012 (IGN). Réalisation : E. Masson SIG - Génie Civil 2. Aide à la décision 3. Applications à 4. SIG décisionnels

25 4. Conclusion SIG décisionnels participatifs Vers un consensus spatial multi-acteurs / multicritères

26 Perspectives participatives : Co-construction de scénario décisionnels dans différents pays européens (Projet CEAMaS) Extraction des valeurs de plus faibles contraintes (1 er percentile, décile, quartile) pour chaque scénario validé par un acteur, Croisement des scénarios validés par algèbre de carte, Extraction des espaces de consensus spatial pour l aide à la décision, Mise en concurrence spatiale entre ressources naturelles et réutilisation des sédiments.

27 Merci pour votre attention ERIC MASSON