Etude de l évolution de l imperméabilisation du sol en Région de Bruxelles-Capitale

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1 Etude de l évolution de l imperméabilisation du sol en Région de Bruxelles-Capitale Etude réalisée par l ULB-IGEAT pour le MRBC, AED/Direction de l eau Octobre 2006

2 Introduction Objectif : Estimer évolution imperméabilisation depuis années 1950 Zone d étude: RBC, limite des bassins versants (270 km²)

3 Le + efficace = images satellitaires mais Images satellitaires à haute résolution disponibles depuis années 1980 seulement Images satellitaires à très haute résolution disponibles depuis 1999 seulement Méthode adaptée en fonction de la disponibilité des données 2 périodes distinctes: années 1950 à 1980 et années 1980 à nos jours

4 Première période Inventaire de l utilisation du sol MURBANDY/MOLAND 3 inventaires : 1955, 1970, 1985 Légende: 33 classes dans la zone d étude 18 classes partiellement imperméables, 15 classes perméables Objectif : estimer le % de surfaces imperméables au sein de chaque classe partiellement imperméable, pour chacune des 3 dates

5 MURBANDY/MOLAND 1985 Tissu urbain résidentiel continu dense Tissu urbain résidentiel continu moyennement dense Tissu urbain résidentiel discontinu Tissu urbain résidentiel clairsemé discontinu Zones industrielles Zones commerciales Zones de services publics et privés Autoroutes Autres routes Chemins de fer Zones portuaires Aéroports Extraction de matériaux Décharges Chantiers Zones stériles Espaces verts urbains Equipements sportifs et de loisirs Terres arables hors périmètres d'irrigation Vergers et petits fruits Prairies Systèmes culturaux et parcellaires complexes Territoires principalement occupés par l'agriculture, avec présence de végétation naturelle importante Forêts de feuillus Forêts de conifères Forêts mélangées Pelouses et pâturages naturels Landes et broussailles Forêts et végétation arbustive en mutation Marais intérieurs Canaux Rivières Plans d'eau Km

6 Classes partiellement imperméables: Tissu urbain résidentiel continu dense Tissu urbain résidentiel continu moyennement dense Tissu urbain résidentiel discontinu Tissu urbain résidentiel clairsemé discontinu Zones industrielles Zones commerciales Zones de services publics et privés Autoroutes Autres routes Chemins de fer Zones portuaires Aéroports Extraction de matériaux Décharges Chantiers Zones stériles Espaces verts urbains Equipements sportifs et de loisirs

7 Acquisition des données: 1955 et 1970 : cartes topographiques 1 : et 1 : (photos aériennes qualité insuffisante) 1985 : cartes topographiques 1: et photos aériennes -> collecte de données, scannérisation, géoréférencement, découpage

8 Méthode : Pour chaque date et pour chacune des classes: Échantillonnage de mailles de 100m*100m ou 25m*25m selon la classe Analyse de 10 mailles par classe (davantage pour la classe 1122 aux 3 dates, et quelques autres classes) Pour chaque maille: digitalisation des polygones perméables/imperméables et calcul de la superficie de tous les polygones = > surface imperméable par maille et par classe

9 Résultats Exemple : classe Moy. % surface imperméable Moy. % surface imperméable

10 Coefficients et surfaces imperméables (en ha), par classe Classe Classe

11 Surfaces imperméables (en ha), pour la totalité de la zone d'étude Superficie totale Superficie imperméable 1955 Superficie imperméable 1970 Superficie imperméable 1985 Ha Ha % du total Ha % du total Ha % du total

12 Pourcentage de surfaces imperméables, 1955

13 Pourcentage de surfaces imperméables, 1970

14 Pourcentage de surfaces imperméables, 1985

15 Deuxième période Utilisation d images satellitaires Très Haute Résolution : 2006 Haute Résolution : 1986/1987, 1993, 2003/2005 Objectif : estimer le % de surfaces imperméables à chaque date

16 Données: images satellitaires Contraintes de dates, de saison, de qualité, de résolution -> Recherches dans catalogues + programmation d une acquisition THR Année Image(s) Résolution spatiale HR/THR Landsat TM Landsat TM 30m (B, V, R, PIR, MIR), 120m (TIR) 30m (B, V, R, PIR, MIR), 120m (TIR) HR HR 1993 Landsat TM 30m (B, V, R, PIR, MIR), 120m (TIR) HR 2003 Landsat ETM+ 30m (B, V, R, PIR, MIR), 60m (TIR), 15m (pan) HR Spot HRV Spot HRG 20m (V, R, PIR) 2,5m (pan - supermode) HR HR 2006/2004 QuickBird UrbOrtho 2,4m (B,V,R, PIR), 0,6m (pan) 0,6 m (B,V,R) THR THR

17 Haute résolution : Landsat (30m)

18 Haute résolution : SPOT (10m)

19 Haute résolution : Landsat (30m)

20 Haute résolution : SPOT (10m)

21 Très haute résolution : QuickBird (0,60m)

22 Très haute résolution : UrbOrtho (0,60m)

23 QuickBird : brume Traitement des bandes multispectrales : atténuation Utilisation des données UrbOrtho en remplacement de la bande panchromatique

24 Données: vecteurs UrbIS

25 Méthode : Voir diagramme Classification 2006 polygone jaune : QuickBird + UrbOrtho + vecteurs UrbIS - polygones fuschia : UrbOrtho + vecteurs UrbIS - polygone rouge : SPOT

26 Complémentarité classification et masques UrbIS UrbIS : masque surfaces imperméables Classification : surfaces imperméables Surfaces perméables Eau

27

28 diagramme

29 Binarisation de la classification = > carte des surfaces imperméables Calcul du %age de surfaces imperméables dans des mailles de 30m x 30m (ajustées Landsat)

30 Variables prédictives : bandes spectrales et indices Landsat Indice de brillance Indice de végétation

31 Construction du modèle avec Cubist

32 Résultats de la régression 1986/87

33 Résultats de la régression 1993

34 Résultats de la régression 2003

35 Années 1980 : Comparaison des résultats - Première méthode (Murbandy) : les surfaces imperméables représentent 31 % de la zone d'étude - Deuxième méthode (Régression) : les surfaces imperméables représentent 30 % de la zone d'étude Années 2000 : Comparaison des résultats - Classification: les surfaces imperméables représentent 38 % de la zone d'étude - Régression: les surfaces imperméables représentent 37 % de la zone d'étude

36 Résultats Surfaces imperméables (en ha), pour la totalité de la zone d'étude Superficie Superficie imperméable Superficie imperméable Superficie imperméable Superficie imperméable Superficie imperméable totale Ha Ha % du total Ha % du total Ha % du total Ha % du total Ha % du total

37 Pourcentage de surfaces imperméables dans des mailles de 100m x 100m 1955

38 Pourcentage de surfaces imperméables dans des mailles de 100m x 100m 1970

39 Pourcentage de surfaces imperméables dans des mailles de 100m x 100m 1985

40 Pourcentage de surfaces imperméables dans des mailles de 100m x 100m 1993

41 Pourcentage de surfaces imperméables dans des mailles de 100m x 100m 2006

42 Résultats sur zones d'intérêt : communes

43 Résultats sur zones d'intérêt : communes Proportion de surfaces imperméables (en %) Anderlecht Auderghem Berchem Ste Agathe Bruxelles Etterbeek Evere Forest Ganshoren Ixelles Jette Koekelberg Molenbeek Saint Gilles Saint Josse Schaerbeek Uccle Watermael-Boitsfort Woluwe-St-Lambert Woluwe-St-Pierre

44 Résultats sur zones d'intérêt : communes Pourcentage surf. imperm Evolution des surfaces imperméables, par commune Année Anderlecht Auderghem Berchem Ste Agathe Bruxelles Etterbeek Evere Forest Ganshoren Ixelles Jette Koekelberg Molenbeek Saint Gilles Saint Josse Schaerbeek Uccle Watermael-Boitsfort Woluwe-St-Lambert Woluwe-St-Pierre

45 Résultats sur zones d'intérêt : Bruxelles 3 zones Evolution des surfaces imperméables, Bruxelles (3 zones) P ou rcen tag e surf. im perm Année Bruxelles, Zone Nord Bruxelles, Zone Centre Bruxelles, Zone Sud Proportion de surfaces imperméables (en %) Bruxelles, Zone Nord* Bruxelles, Zone Centre Bruxelles, Zone Sud

46 Résultats sur zones d'intérêt : bassins eaux usées Evolution des surfaces imperméables, par bassin d'eaux usées 60 Pourcentage surf. imperm Année Proportion de surfaces imperméables (en %)

47 Résultats sur zones d'intérêt : bassins eaux de surface Evolution des surfaces imperméables, par bassin d'eaux de surface 60 Pourcentage surf. imperm Année Proportion de surfaces imperméables (en %)

48 Résultats sur zones d'intérêt : bassin d'orage Flagey Proportion de surfaces imperméables (en %) Bassin Flagey

49 Résultats sur zones d'intérêt : bassin d'orage Forest Proportion de surfaces imperméables (en %) Bassin Forest

50 Conclusion Différents types de données, deux méthodes distinctes mais estimation cohérente pour les dates étudiées Résultats : Evolution de l'imperméabilisation très marquée depuis années 1950 (de 18% à 37% de la zone d'étude) Touche toutes les zones étudiées à des degrés divers Se poursuit actuellement Précision des résultats : quelques % sur zones étudiées Résultats qui permettent d'étudier d'autres zones en fonction des besoins. Eviter les zones trop restreintes.