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SpatioDyn
Modélisation des dynamiques spatiales par SIG et SMA
Muriel Bonin, Umr espace-Cirad tera
Notre travail porte sur la modélisation des dynamiques spatiales et est appliqué au Massif du Tanargue (Monts dArdèche, France). Il se situe dans la continuité de travaux antérieurs qui envisagent lespace dans les SMA, non pas comme une grille de cellules, mais comme un ensemble dentités spatiales en interaction (voir larticle de Bousquet et Gautier, "Comparaison de deux approches de modelisation des dynamiques spatiales par simulation multi-agents: les approches spatiale et acteurs ").
Afin dintégrer lorganisation de lespace dans la modélisation, nous utilisons un modèle graphique dont les composants élémentaires sont les entités spatiales du SMA et sont dotés de propriétés dagents.
Déprise agricole et usages de lespace
La problématique de recherche porte sur les recompositions agricoles et les conflits ou complémentarités avec les autres usages de lespace (tourisme, sylviculture, chasse, observation-protection du milieu naturel, usage résidentiel). Par rapport à cette question générale, la modélisation permet de guider le géographe dans lanalyse des données et la formalisation. La simulation implique un raisonnement sur les fonctionnements et les dynamiques du système spatial.
La question spécifique porte sur la mise en place dun schéma de gestion de lespace afin denrayer les impacts de la déprise agricole et de rendre compatibles différents usages de lespace. Lobjectif de la modélisation et de la simulation est de construire un support de discussion avec les acteurs à propos du fonctionnement, des évolutions souhaitées du système et de limpact spatial dactions.
Du terrain au modèle graphique
Deux types de données de terrain sont utilisés.
Les données du " pôle froid " sont recueillies selon un protocole dobservation des dynamiques doccupation du sol (série de couches doccupation du sol, 1950-1969-1979-1991, construites à partir de photographies aériennes à laide de SIG). Elles fournissent des informations fiables et quantifiables.
Les données du " pôle chaud " sont des données plus subjectives concernant les souhaits des acteurs locaux sur le devenir de leur territoire. Elles ont été recueillies dans le cadre de la mise en place du Schéma dAménagement du Massif du Tanargue. Elles permettent de sélectionner les actions dont on simulera limpact spatial et de caractériser les états souhaités du territoire.
La formalisation sest faite à laide dun modèle graphique (voir figure suivante).
Figure 1. Le modèle graphique et ses entités élémentaires. Chacun des noms indiqués renvoie à un composant élémentaire qui correspond à une entité spatiale du SMA.
Chacun des composants du modèle graphique est caractérisé par un état, par une dynamique et par les actions envisagées et les états souhaités par les acteurs. Chacun est implémenté dans Cormas en tant quentité spatiale dotée dattributs et méthodes dévolution.
Quelles simulations ?
Dans un premier temps, le passage entre deux cas extrêmes est modélisé. Létat initial (EI) est létat du modèle au moment du " boom démographique ", ou lutilisation de lespace est maximale. Létat final pessimiste (EFP) correspond à létat obtenu sous lhypothèse dun abandon total de lespace (voir figure suivante). Au cours du passage de EI vers EFP, les dynamiques naturelles lemportent sur limpact des actions humaines: par colonisation de la végétation naturelle, les feuillus gagnent sur les landes et les landes ouvertes deviennent des landes fermées.
Figure 2. Etat initial et état final pessimiste.
Ensuite, nous définissons un ensemble de référentiels qui représentent limpact de processus élémentaires à partir de létat actuel (EA). EA est construit grâce aux structures spatiales identifiées par photo-interprétation sur la base dune matrice cadastrale avec la photographie la plus récente et le diagnostic de territoire élaboré par les gestionnaires de lespace et les acteurs locaux. La liste des processus identifiés par le thématicien, concernant les dynamiques naturelles et les infléchissements liés aux actions humaines, permet de définir ces référentiels (voir figure suivante).
Figure 3. Les trois types de simulations
Par exemple, une multiplication de résidences secondaires sans règlement durbanisme se traduit par un mitage de lespace: lentité spatiale " résidence secondaire " se multiplie et simplante aléatoirement sur les différentes entités spatiales du versant. Dans un autre exemple, la fermeture du milieu est liée à la baisse de la pression pastorale (linstance "UnFeuillus" du versant se dilate alors que linstance de "UneLande" se rétracte, "UneLande" passe de létat lande ouverte à lande fermée et change de couleur). Les impacts de la mise en place dactions concernent par exemple le frein au développement des résineux par une réglementation de boisement, le frein au mitage de lespace par délimitation des zones urbanisables dans un Plan dOccupation des Sols, la ré-ouverture du milieu grâce au soutien à lélevage, lentretien des terrasses et des anciens canaux dirrigation suite à lattribution de primes, etc.
Ces référentiels sont implémentés dans le SMA. Ils sont combinés afin daboutir à limplémentation du passage de EA à ES (état souhaité). ES est la traduction informatique des objectifs fixés par les animateurs suite aux réunions communales et thématiques auprès des acteurs locaux. Les méthodes de passage de EA à ES sont des combinaisons entre les dynamiques naturelles et les actions engagées par les gestionnaires de lespace (voir figure 3).
Lobjectif de la simulation est de répondre à la question : quelles actions mettre en place pour passer de EA à ES ?
Pour en savoir plus, contactez lauteur.