Le SIG comme outil d aide à la décision spatiale (méthodologie SIG CEAMAS)

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1 Le SIG comme outil d aide à la décision spatiale (méthodologie SIG CEAMAS) Journées Nationales Sédiments Nantes, novembre 2015 Thème 1 Eric Masson Géographe Université Lille 1 Sciences et Technologies (eric.masson@univ-lille1.fr)

2 Plan de la présentation 1. Problématique Ceamas Une décision stratégique territoriale Une approche multi-acteurs La notion de contrainte spatiale 2. Méthodologie SIG SIG en mode raster Modélisation des contraintes Réalisation d un scénario d aide à la décision 3. Application à la région NPDC Bases de données SIG utilisées Scénarios d aide à la décision Consensus Spatial Conclusions

3 1 Problématique Ceamas 1.1. Une décision stratégique territoriale Gestion territoriale par localisation de sites potentiels : de stockage, de traitement, de réemploi. L intégration du contexte géographique : Environnemental, Economique, Sociétal. Une approche stratégique à l échelle régionale : Développement d une filière intégrée, Pour une prise de décision stratégique, Mobilisation des grands acteurs territoriaux

4 1. Problématique Ceamas 1.2. Une approche multi-acteurs Acteurs de la filière : Autorités portuaires (ressources en sédiments), Gestion des déchets minéraux (dragage, stockage, traitement), Entreprises filière Béton et TP (réemploi potentiel)... Acteurs institutionnels : Services techniques de l Etat, Services techniques des collectivités, Elus des collectivités territoriales Acteurs de la société civile : Associations environnementales, Population (notamment riveraine des sites de la filière)

5 1. Problématique Ceamas 1.3. La notion de contrainte spatiale La notion de contrainte spatiale : une localisation ou son environnement (voisinage) un effet spatial négatif, positif ou neutre, suivant les acteurs, leurs valeurs, leurs connaissances techniques ou environnementales de la filière 4 types de contraintes retenues : - Attractive - Répulsive - Réglementaire - Incitative Certaines localisations ou leurs environnements peuvent avoir différents types dans le système spatial d aide à la décision : En fonction de différents acteurs En fonction de la logique décisionnelle d un seul acteur

6 2. Méthodologie SIG 2.1. SIG en mode raster 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, de stockage ou de recyclage 100 m = 1ha pour une approche à échelle stratégique

7 2. Méthodologie SIG 2.1. SIG en mode raster (suite ) Stricte superposition des contraintes couche par couche. Eviter les artéfacts dans les croisements de couches vectoriels Possibilité d utiliser l algèbre de grille pour : combiner les contraintes spatiales (fonctions booléenes), Normaliser les données, Produire des scénarios d aide à la décision (fonctions numériques).

8 2. Méthodologie SIG 2.1. SIG en mode raster (suite ) Chaine de traitement des données SIG (vecteur/raster) = scénario d aide à la décision

9 2. Méthodologie SIG 2.2. Modélisation des contraintes spatiales Calcul de distance euclidienne Contraintes Répulsives = NIMBY (Not In My BackYard) Contraintes Attractives = BAU (Business As Usual) Normalisation données attractives/répulsives Contrainte max = 1 Contrainte min = 0 Reclassifications (masques binaires) Contraintes réglementaires (autorisé = 1 / no data = interdit) Contraintes Incitatives (Incitation = 0 / 1 = pas d incitation)

10 2. Méthodologie SIG 2.2. Modélisation des contraintes spatiales (suite )

11 2. Méthodologie SIG 2.3. Réalisation d un scénario d aide à la décision Calculatrice raster (Spatial Analyst ) La calculatrice raster est un outil souple permettant: des calculs rapides sur un grand nombre de couches raster, une approche combinatoire (multicritères), une pondération contrainte par contrainte, une normalisation des données, une transparence des calculs pour les décideurs. Le système doit rester ouvert : problématique multiacteurs. règles de décisions «floues» : variables d un acteur à l autre avec sélections de jeux de données différents.

12 2. Méthodologie SIG 2.3. Réalisation d un scénario (suite) Contrainte attractive ports maritimes Contrainte répulsive carrières BAU EFFECT Communes Contrainte A_PORTS / NIMBY 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 2015

13 2. Méthodologie SIG 2.3. Réalisation d un scénario (suite) Scenario Scénario Blanc : 4 contraintes spatiales utilisées sans pondérations des couches

14 3. Application à la région NPDC 3.1. Bases de données SIG utilisées 45 Couches vecteurs en entrée (système ouvert)

15 3. Application à la région NPDC 3.1. Bases de données SIG utilisées (suite) CEAMAS - Cas d'étude NPDC Communes Buffer 50km trait de côte Zone Economique Exclusive / DUNKERQUE CALAIS BOULOGNE-SUR-MER SAINT-OMER Kilomètres MONTREUIL 11 RUBRIQUES 55 Contraintes disponibles Données : Eurostats 2009, BDTopo 2012 (IGN). Réalisation : E. Masson 2015

16 3. Application à la région NPDC 3.2. Scénarios d aide à la décision Règles de décision scénario 1 : Les ports, les routes, le tissu urbain et la zone de développement économique litorale sont des contraintes positives (attractives et incitatives) avec des poids respectifs de 0.3, 0.2, 0.1 & 0.1 Les carrières sont une contrainte négative (répulsive) avec un poids de 0.3 Les périmètres de captages AEP sont une contrainte négative (réglementaire) exclue de la décision.

17 3. Application à la région NPDC 3.2. Scénarios d aide à la décision (suite) Règles de décision scénario 2 : Les ports, les routes, les voies navigables et les carrières sont des contraintes positives (attractives) avec des poids respectifs de 0.3, 0.2, 0.2 & 0.3 Les périmètres de captages AEP, les sites RAMSAR et Natura 2000 sont des contraintes négatives (réglementaires) exclues de la décision.

18 3. Application à la région NPDC 3.3. Consensus Spatial La recherche de consensus spatial a pour objectif : de trouver des localisations spatialement validées pour chaque acteur, d éviter la confrontation directe de règles de décision parfois très divergentes, de trouver des «territoires d entente» = de consensus spatial.

19 3. Application à la région NPDC 3.3. Consensus Spatial (suite) Niveau de contrainte accepté : [0 0,2[ sur un intervalle [0 1]

20 Conclusions L aide à la décision spatiale sous SIG est : un outil participatif multi-acteurs, basée sur une construction de scénario par le décideur, transparente et compréhensible y compris dans les processus de traitements, développée à partir des valeurs propres à chaque acteur du processus décisionnel. Cet outil méthodologique issus du projet Intereg CEAMaS est une contribution : à la communauté des gestionnaires de sédiments, pour aider à la décision stratégique territoriale et faciliter la valorisation des sédiments de dragage.

21 Merci pour votre attention Eric Masson Géographe Université Lille 1 Sciences et Technologies (eric.masson@univ-lille1.fr) Journées Nationales Sédiments Nantes, novembre 2015 Thème 1