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La simplification des Atlas de Zones Inondables par approche hydrogéomorphologique : une nécessité pour la pérennité de la méthode

The simplification of floodplain atlas by hydrogeomorphological approach: a necessity for the sustainability of the method
通过水文地貌方法简化洪泛区地图集该方法可持续性的必要性
Antonin Montané, Freddy Vinet, Thomas Buffin-Bélanger et Olivier Vento

Résumés

Les Atlas de Zones Inondables (AZI) par approche hydrogéomorphologique (HGM) sont-ils efficaces pour communiquer sur l’aléa inondation ? Quelles évolutions sont envisageables pour une plus large diffusion de l’approche ? Une enquête menée auprès de personnes non expertes et une analyse du contenu de la légende d’AZI du Sud de la France nous permettent de mettre en avant les principales limites de ces cartes. Ces limites concernent non seulement le type d’informations géographiques produites, ou encore la sémiologie graphique, mais aussi le décalage possible entre l’interprétation du terrain par le géomorphologue et la compréhension de la carte finale par un lecteur. La mise en évidence de ces limites nous conduit à proposer une légende simplifiée qui assurerait une meilleure compréhension des informations géographiques produites et une réalisation plus rapide pour le géomorphologue.

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Texte intégral

Introduction

  • 1 JORF n°0133 du 9 juin 2016, Texte n°15, Arrêté du 8 juin 2016 portant reconnaissance de l’état de c (...)

1La gestion du risque inondation demeure un enjeu central pour les sociétés humaines. En France, l’actualité récente nous l’a encore démontré avec les inondations torrentielles meurtrières des Alpes-Maritimes en octobre 2015. Par ailleurs, les inondations du bassin Parisien de mai-juin 2016 ont rappelé que les grandes métropoles étaient également exposées, avec des niveaux d’eau qui ont dépassé la crue historique de 1910 dans le bassin versant du Loing. Sur l’ensemble de la région touchée en mai/juin 2016, la moitié des 861 communes déclarées en état de catastrophe naturelle n’était pas dotée d’un Plan de prévention des risques inondation1 (MRN, 2016). On voit donc la nécessité d’acquérir toujours de la connaissance nouvelle sur les phénomènes extrêmes dont les périodes de retour sont longues mais qui reviennent ponctuellement chaque année en France dans un bassin ou l’autre. La prévention efficace des dommages liés aux inondations doit s’appuyer sur des connaissances complètes et précises de l’aléa et des enjeux sur le territoire. Ces connaissances sont éminemment géographiques et il est impératif qu’elles soient spatialisées pour optimiser leur utilisation. À ce titre, les cartes constituent des outils indispensables à la compréhension, à la prévention, à la communication et à la gestion du risque inondation (National research council, 2009).

2C’est dans cette optique que l’État français s’est doté de documents à portée règlementaire tels que les Plans de surfaces submersibles (PSS), les Plans d’exposition aux risques (PER) s’appuyant sur un appareil cartographique de plus en plus élaboré. Avec le Plan de prévention des risques d’inondation (PPRi) mis en place en 1995 et l’avènement des systèmes d’information géographique (SIG), la carte a pris une place de plus en plus forte dans la communication sur les risques, à tel point que l’IAL (information acquéreur/locataire) qui permet aux locataires et futurs propriétaires d’être informés sur les risques auxquels leur bien est exposé, repose sur des extraits cartographiques du PPR. La mise en place des PPR s’est appuyée sur un effort cartographique considérable pour couvrir plusieurs dizaines de milliers de kilomètres de cours d’eau. Cartographier rapidement les zones inondables sur quelques 270 000 km de cours d’eau français eût été trop long et trop coûteux par les méthodes hydrologiques ou/et hydrauliques « classiques ». L’État a donc mis en place une méthode cartographique fondée sur l’analyse géomorphologique des hydrosystèmes, qui concerne aujourd’hui 36 000 km de cours d’eau.

3La cartographie hydrogéomorphologique (notée HGM par commodité) vise à identifier et cartographier l’extension maximale des zones inondables et à restituer le fonctionnement du cours d’eau en cas de crue grâce à une analyse naturaliste des plaines alluviales (Ballais et al., 2011 ; Garry et al., 2002 ; Masson et al., 1996). La méthode répond au besoin de connaissances régionales sur les zones inondables. Cette approche est employée dans le cadre de la réalisation d’AZI (Atlas de Zones Inondables), notamment dans les régions Provence-Alpes-Côte-d’Azur (PACA) et Languedoc-Roussillon où elle fait figure de méthodologie de référence (DIREN PACA, 2007). Il est important de noter que tous les AZI ne sont pas réalisés par approche HGM, et l’intégration de l’HGM dans les PPRi est très inégale selon les départements français (Montané et al., 2014). Dans la moitié nord de la France, les crues centennales et historiques constituent la base des AZI. Au contraire, le Midi méditerranéen présente une véritable appropriation de la méthode par les services instructeurs (DREAL, DDT), à tel point qu’il n’est aujourd’hui pas possible de produire un AZI dans ces territoires sans carte HGM. En revanche, dans le reste de la France, cette méthode constitue un épiphénomène par rapport aux modélisations hydrauliques (Montané, 2014). Ces grandes disparités sont non seulement explicables par le rôle moteur joué par les services de l’État et par le CETE Méditerranée dans le Sud de la France, mais aussi par les réticences que peut susciter la méthode (Goutx, 2014). Cette appropriation de la méthode dans le Sud de la France a bénéficié des nombreuses inondations meurtrières qui ont touché les régions méditerranéennes depuis la fin des années 1980, comme à Nîmes en 1988, à Vaison-la-Romaine en 1992, dans l’Aude en 1999, dans le Gard en 2002 ou dans le Var en 2010. Les défenseurs de la méthode s’appuient largement sur des retours d’expérience post-catastrophe pour prouver son efficacité (Ballais, 2006 ; Esposito, 2003 ; Masson, 1993).

4La directive européenne 2007/60/CE, dite Directive Inondation2, a relancé la cartographie du risque inondation en demandant à tous les États membres de l’Union européenne d’élaborer des cartes précises de l’aléa et du risque inondation (« flood hazard maps and flood risk maps »). Par ailleurs, la Directive Inondation suggère de prendre en compte une « crue extrême » mais sans en préciser la période de retour. La crue centennale, encore considérée par endroit, et faute d’évènement historique majeur sur le territoire, comme l’évènement maximal de référence, est reléguée au niveau de crue moyenne par la directive européenne. La méthode HGM présente donc l’intérêt de cerner l’enveloppe de cette crue majeure avec autant de garantie de pertinence que les méthodes hydrauliques ou hydrologiques, pénalisées par le manque de longues séries de mesures.

5A l’heure où la cartographie HGM suscite un intérêt qui dépasse les frontières de la France (Demers et al., 2014 ; Goutx, 2014 ; Mascareñas I Rubiés, 2012), cet article propose d’évaluer la pertinence du contenu des AZI HGM français afin de renouveler l’approche HGM et de l’adapter à une diffusion plus large. Nous proposons dans un premier temps de définir les composantes de « l’outil de communication AZI ». Nous analyserons dans un second temps le niveau de compréhension et d’utilisation de la cartographie HGM. Ensuite, nous évaluerons le contenu cartographique des AZI en montrant que, telle que conçue à l’origine, la lecture de la carte HGM requiert un haut niveau d’expertise et affiche une complexité incompatible avec une large diffusion. Enfin, en fonction des observations issues des deux premiers points, nous envisageons des solutions pour faire évoluer ces AZI HGM.

« L’outil de communication AZI »

6La carte est aujourd’hui un objet central des politiques de gestion et de communication sur le risque (Kjellgren, 2013 ; Le Bourhis, 2007). Le contenu des AZI doit donc faire l’objet d’une réflexion en vue de son adaptation aux nouvelles exigences, par exemple l’utilisation des SIG ou de diffusion à un large public. La confection et la diffusion de cartes géographiques sont soumises à des règles dépendant de leur usage et de leur destination. Leone et al. (2010) distinguent divers usages de la carte dans le domaine des risques naturels, depuis la carte à vocation informative à la carte réglementaire, voire aux cartes opérationnelles contenues dans les PCS (Plan Communal de Sauvegarde). Les questions de la communication visuelle et de la précision du référentiel cartographique dans la production des cartes du risque de submersion marine sont abordées par Cariolet et al., (2012). Chesneau (2004 ; 2006) quant à lui met en avant le problème de la superposition des informations géographiques dans les cartes de risque, l’absence de représentation des incertitudes, et se penche aussi sur les contrastes de couleurs.

  • 3 On peut traduire par « Qui dit quoi, à qui, par quel moyen, avec quel effet ».

7Lasswell (1948) part de cinq questions fondamentales à se poser lorsqu’il s’agit de définir le contenu et la forme de la carte géographique, interrogations qu’il résume dans sa formule : « Who says What, in Which channel, to Whom, with What effect »3. C’est en répondant à ces interrogations que l’on peut déterminer les ajustements indispensables à la production d’une carte efficace. La carte HGM doit répondre à une double utilisation. Elle constitue un outil de travail pour les services gestionnaires qui l’utilisent pour mieux connaître l’hydrosystème voire pour l’intégrer à la carte réglementaire des Plans de prévention des risques. De plus, les cartes HGM sont intégrées aux AZI qui sont un outil d’information au grand public et un porter à connaissance auprès des élus. La conciliation de ces deux objectifs nécessite des choix drastiques en matière de sémiologie graphique et de contenu informatif. Le premier usage nécessite un niveau de détail et d’expertise beaucoup plus élevé que le second qui se résume parfois à la simple enveloppe de la zone inondable maximale. Voyons le contenu d’un AZI à travers le modèle des « 5 W » de Lasswell (1948) évoqués plus haut.

8Qui produit un AZI ? Un AZI est produit dans le cadre d’un marché public entre les services de l’État et un bureau d’étude privé. Dans la pratique, les cartes sont produites par une ou plusieurs personnes ayant des connaissances en géomorphologie fluviale, mais aussi dans la gestion du risque inondation. Dans le contexte de la diminution de l’expertise technique de l’État, le savoir-faire repose de plus en plus sur les bureaux d’étude. L’AZI contient un ensemble de tables SIG (Système d’informations géographiques) mises en forme au sein d’un atlas produit à une échelle variant entre le 1/10000e et le 1/25000e selon que l’analyse porte sur des zones urbanisées ou non. Le principal contenu est la délimitation de l’enveloppe maximale de la zone inondable.

9Comment est-il diffusé ? L’AZI est livré sous format numérique puis diffusé sous la forme d’un atlas avec des planches au format PDF4, soit sous forme de données SIG5 comme le fait par exemple la DREAL Languedoc-Roussillon. Certains AZI sont diffusés sur la plateforme Cartorisque6, plus alimentée aujourd’hui. Ils seront peut-être bientôt présents sur la nouvelle plateforme ministérielle « Géorisque7 » en téléchargement public et gratuit.

10A qui s’adresse un AZI ? Il constitue, notamment dans les départements de l’arc méditerranéen, une donnée de base pour l’élaboration des PPRi, tant pour les zones rurales que pour les zones urbaines (Montané et al., 2015). Mais en tant que document de porter à connaissance, il est destiné à être lu par un public plus large qui ne possède pas de connaissances en géomorphologie ou en gestion du risque inondation. Ce document peut par exemple intéresser des maires de communes qui n’ont pas de PPRi et pour lesquels l’AZI constitue la seule donnée sur l’aléa inondation, utilisable notamment pour l’élaboration des documents d’urbanisme de type PLU (plan local d’urbanisme, cf. Garry et al., 2002), comme le rappelle la DREAL PACA8. La question du public visé par un AZI est fondamentale car, comme le précise MacEachren (1995), il existe plusieurs représentations cartographiques d’un même phénomène en fonction des connaissances de ce public.

11Quel est le but recherché par la production et la diffusion d’un AZI hydrogéomorphologique ? Une des difficultés à résoudre est la nécessité de concevoir un outil et des sorties cartographiques utiles à des personnes expertes dans la gestion du risque inondation mais aussi à un public non expert. Le lecteur doit, d’une part pouvoir clairement identifier la limite de la zone inondable, et d’autre part interpréter les unités surfaciques qui rendent compte des caractéristiques de l’aléa inondation dans cette enveloppe.

Analyse de la compréhension d’une carte HGM

12Dans cet article, notre réflexion porte sur le type de carte HGM utilisée pour les AZI des régions Languedoc-Roussillon et Provence-Alpes-Côte d’Azur. La légende est notamment présentée dans un guide SIG publié par la DREAL Languedoc-Roussillon (2010). Les cartes HGM servant de base aux AZI dans le sud de la France sont destinées au porter à connaissance, qui a pour objectif « d’informer les acteurs économiques en vue de permettre un aménagement optimal du territoire »9. Il importe donc que ces cartes fournissent des informations claires sur les zones inondables et surtout que ces informations soient bien comprises. Nous avons mené une enquête par questionnaire pour examiner la compréhension d’un AZI HGM par des personnes non expertes.

Méthodologie de l’enquête

13L’enquête a été réalisée via un questionnaire acheminé par courriel aux répondants. La principale question de l’enquête repose sur la lecture d’une carte issue d’un AZI-HGM de l’Aude (EGIS Eau, 2010a) et visait à savoir si les personnes y localisaient de façon adéquate la zone inondable (Figure 1). La question posée était : « D’après la figure ci-dessous, quel(s) point(s) se trouve(nt) en zone inondable ? ». La réponse à cette question était multiple. Il était possible de sélectionner les neufs points, comme de n’en sélectionner aucun. Aucune explication sur l’inondabilité des entités cartographiques n’accompagnait la carte. Le répondant devait se fier à l’aspect de la carte, à la légende et à son propre jugement. Les points 1, 2 ,6 et 9 étaient en zone inondable alors que les autres ne l’étaient pas.

14Le lien Internet de l’enquête est tout d’abord envoyé par mail à 238 personnes de notre entourage qui n’ont pas de connaissances pointues sur les inondations, ni en géographie ou géomorphologie. L’enquête est également diffusée à 130 étudiants de géographie l’Université Montpellier 3 qui ont reçu une formation, même minime, au risque inondation et à la géomorphologie. Le questionnaire est lancé le 15 mai 2013 et clos le 20 juin 2013. Sur les 108 répondants (soit un taux de réponse de 29,3%), 56 étaient des étudiants en géographie, et 52 n’ont pas de connaissances en géomorphologie ou en géographie.

  • 10 Définition des termes de la légende. Lit moyen : surface alluviale située à une altitude intermédia (...)

Figure 1 : Localisation des points à identifier en zone inondable ou non sur l’AZI HGM d’une portion de l’Aude10

Figure 1 : Localisation des points à identifier en zone inondable ou non sur l’AZI HGM d’une portion de l’Aude10

Compréhension de la carte AZI HGM

15Les résultats de l’enquête permettent d’abord d’évaluer le taux d’identification positive des points sélectionnés. Les répondants ont tendance à maximiser l’étendue des zones inondables à partir de l’AZI-HGM car tous les points ont été au moins une fois identifiés en zone inondable avec des proportions variables selon les répondants. Les quatre points en lit majeur et moyen (points 1, 2, 6 et 9) sont considérés comme inondables avec les plus hautes proportions (entre 82% et 91% des répondants les ont bien situés) (Figure 2). Lorsque les personnes indiquent des zones inondables trop larges, ce sont les terrasses alluviales qui apportent le plus de confusion avec 29% et 31% de réponses positives (points 4 et 7). Viennent ensuite les colluvions considérées comme inondables par 19% des personnes, puis les versants par 8%. Enfin, 2% des interrogés considèrent le point 5 comme étant en zone inondable alors qu’il est en dehors de toute zone cartographiée par la carte HGM.

16La figure 2 suggère aussi des différences d’interprétation entre les personnes qui ont des connaissances en géomorphologie et celles qui n’en ont pas. Les étudiants en géographie repèrent presque à 100% la zone inondable constituée des points 1, 2, 6 et 9. En revanche, ils considèrent plus facilement comme inondables les terrasses et les colluvions qui ne le sont pas. Ces différences d’attribution entre les répondants ne sont cependant pas significatives (χ2=5,29 ; d.d.l=8, sig=0,72). Elles ne sont pas non plus significatives lorsque l’on considère les zones inondables et non-inondables en groupe (χ2=0,568 ; d.d.l=1, sig=0,45).

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Figure 2 : Taux d’identification positive d’une zone d’inondation pour chaque point. Les taux sont présentés pour les répondants expérimentés et non expérimentés

Figure 2 : Taux d’identification positive d’une zone d’inondation pour chaque point. Les taux sont présentés pour les répondants expérimentés et non expérimentés

1850% des répondants ayant des connaissances supposées en géomorphologie ont eu des réponses parfaites pour les 9 points alors que seulement 36,5% des répondants n’ayant pas ou peu de connaissance en géomorphologie ont eu des réponses parfaites (Tableaux 1a, b, c). Les répondants avec peu ou pas de connaissances ont également eu les taux de succès les plus faibles alors que 8% des répondants n’ont pu identifier plus de 4 points correctement. Ces différences de proportions ne sont cependant pas significatives lorsque l’on considère les répondants ayant plus de 5 bonnes réponses (χ2=4,15 ; d.d.l=4, sig=0,385). Lorsque l’on distingue les points en zone inondable des points en zone non inondable (Tableau 1), on constate que les répondants ayant des connaissances identifient avec un meilleur succès les zones inondables (77%) alors qu’une plus petite proportion (53%) des répondants n’ayant pas ou peu de connaissance en géographie ont identifié les 4 points. Cette fois-ci, la différence de proportions entre les deux types de répondant est significative (χ2=11,9 ; d.d.l=3, sig=0,007). Pour ce qui est des points en zone non-inondable, les répondants ayant des connaissances ont une moins bonne évaluation que les répondants ayant peu ou pas de connaissance. La différence des proportions n’est cependant pas significative (χ2=5,764 ; d.d.l=5, sig=0,329). In fine, les étudiants en géographie localisent mieux la zone inondable que les personnes qui n’ont jamais vu de carte hydrogéomorphologique et/ou qui ne connaissent pas la géomorphologie. Le niveau de connaissance en géomorphologie et le fait de localiser correctement les zones inondables sont liés, ce qui implique que les connaissances en géomorphologie favorisent les bonnes réponses, mais nous admettons que nous attendions des écarts plus marqués. Les étudiants en géographie ont tendance à surévaluer les zones inondables, alors que les personnes qui n’ont pas de connaissances en géomorphologie les sous-évaluent. Cela peut ne pas avoir de relation avec leur niveau de connaissance, mais peut être lié au fait que les étudiants en géographie sont davantage sensibilisés à la question des inondations et sont donc plus enclins à estimer les zones inondables sous un aspect plus « catastrophiste ».

Tableau 1 : Proportion des répondants ayant identifié correctement un nombre donné de points lorsque tous les points sont considérés (a), lorsque seuls les points en zone inondable sont considérés (b) et lorsque seuls les points en zone non inondable sont considérés (c).

Tableau 1 : Proportion des répondants ayant identifié correctement un nombre donné de points lorsque tous les points sont considérés (a), lorsque seuls les points en zone inondable sont considérés (b) et lorsque seuls les points en zone non inondable sont considérés (c).

Efficacité de la sémiologie graphique de la cartographie HGM

19Les résultats de l’enquête questionnent sur l’efficacité de la sémiologie graphique de la cartographie HGM. En matière de cartographie, il convient de distinguer les cartes synthétiques des cartes analytiques (Long, 1969). Les cartes analytiques restituent une ou plusieurs informations en prétendant dénaturer le moins possible l’information brute. Dans ce cas, comme le démontre Palka (2010), l’augmentation du nombre d’informations géographiques sur une carte entraine une diminution de sa valeur « communicationnelle ». La carte est « juste » mais peu lisible. Les cartes synthétiques privilégient la compréhension d’un message en transformant l’information brute. Elles sont généralement accompagnées d’explications en plus de la légende, pour être comprises par le lecteur (par exemple les cartes géologiques). La carte est plus lisible mais on perd un peu de la traçabilité de l’information brute. L’efficacité des deux types de cartes est fonction de deux paramètres : le niveau de connaissance du lecteur et la correspondance entre le message de la carte et la sémiologie graphique.

20Le niveau de connaissance du lecteur est un point central. En effet, une personne n’ayant jamais vu de carte hydrogéomorphologique a des difficultés à comprendre à quoi correspondent les unités hydrogéomorphologiques. Elle devra nécessairement se reporter à un guide méthodologique pour la comprendre. Au contraire, une personne qui a l’habitude de ces cartes se contentera de les regarder pour comprendre immédiatement leur contenu. Cela se vérifie avec le questionnaire centré sur la compréhension de la carte hydrogéomorphologique. Les répondants qui possèdent des compétences en géomorphologie identifient plus aisément la zone inondable. Par exemple, l’unité de terrasse alluviale qui évoque une zone non inondable pour une personne connaissant la cartographie hydrogéomorphologique, est souvent mal interprétée par le grand public. Le terme « alluvial » peut même induire en erreur des personnes qui disposent de connaissances en géomorphologie.

21Un second paramètre entre en jeu pour la bonne compréhension d’une carte, à savoir la correspondance entre le message que l’on souhaite transmettre et ce que transmet réellement la carte. De ce point de vue, le questionnaire apporte une réponse primordiale. Les unités de l’encaissant et en particulier les terrasses alluviales sont source de confusion et considérées à tort comme inondables par près de 30% des répondants. Sur ce point, la cartographie hydrogéomorphologique telle que pratiquée en France peut sembler inadaptée. En effet, l’information principale que doit transmettre une carte hydrogéomorphologique est la spatialisation des zones inondables. Or, il s’avère qu’elle renseigne davantage sur la nature des formations hydrogéomorphologiques que sur leur inondabilité. L’aspect homogène du lit majeur ne reflète pas la diversité de l’inondabilité de cette zone, comme des hauteurs et des vitesses différentes. La simplification de la cartographie hydrogéomorphologique et surtout son recentrage sur la zone inondable permettrait une meilleure communication de l’interprétation des zones inondables réalisées par le géomorphologue.

Le contenu d’un AZI HGM

Une légende très riche mais sous-exploitée

22En s’appuyant sur le guide du Ministère de l’Écologie (MEDD, 2001), la DREAL Languedoc-Roussillon a publié en 2010 une notice jointe aux CCTP (Cahier des clauses techniques particulières). Cette notice présente dans le détail toutes les tables SIG nécessaires à la réalisation d’un AZI ainsi que toutes les catégories de chaque table. Par exemple, la table « S_ENCA » correspond aux unités de l’encaissant. Elle comprend trois catégories : les colluvions (code 01), les terrasses alluviales (code 02), et les versants (code 03). Les figurés sont optimisés pour une utilisation du logiciel de SIG Mapinfo. On dénombre en tout 20 tables SIG qui incluent 88 catégories possibles. Chaque catégorie correspond à un type de figuré avec une forme, une couleur et une taille imposées. Dans la pratique, de nombreuses catégories voire tables SIG sont ignorées.

23Nous avons analysé les tables et figurés contenus dans deux AZI récents : l’AZI Lez-Mosson11 et l’AZI des étangs côtiers (département de l’Hérault). Sur les 88 figurés possibles, seuls 41 y sont réellement utilisés.

24Le constat est encore plus marqué en s’attardant sur l’utilisation des AZI hydrogéomorphologiques dans les PPRi. En effet, seule la table « S_INON » est employée pour représenter « l’aléa résiduel » (Montané, 2014). Cette table résulte de la fusion des trois lits (mineur, moyen et majeur). Tous les figurés linéaires tels que les axes d’écoulement, les chenaux d’écoulement ou encore les dépressions ne sont pas réinvesties dans les PPRi.

25Ainsi, la majeure partie des formes, formations et processus géomorphologiques cartographiés dans les atlas HGM ne sont pas réutilisés. Ces tables non utilisées que nous qualifions de « tables d’habillage » comme les types d’encaissant ou encore les talus qui délimitent les différentes unités hydrogéomorphologiques ne contiennent pas d’information utile pour les gestionnaires du risque d’inondation.

Un document pensé comme une carte et non des informations géographiques

26La production d’un AZI hydrogéomorphologique vise avant tout à établir des cartes et non des informations géographiques telles que les shapefiles ou les .tab (Mapinfo). Toutes les tables SIG sont conçues pour permettre la visualisation de cartes au 1/25 000e ou au 1/10 000e. Si un utilisateur télécharge les données SIG d’un AZI, il doit en premier lieu disposer de la totalité des tables et surtout leur attribuer le figuré correct, sans quoi la compréhension de la carte sera moins bonne.

27Lors de la création de la légende des AZI, les tables SIG n’étaient qu’un moyen de représenter des figurés. La carte était le résultat final. Aujourd’hui l’information géographique numérisée prend de plus en plus d’importance. Si l’interprétation hydrogéomorphologique veut perdurer, elle doit être conçue pour une utilisation SIG et une visualisation interactive.

28Plusieurs tables SIG qui composent l’AZI apportent des informations complémentaires pour comprendre la carte produite, mais n’ont pas de sens du point de vue de l’information géographique numérisée et géoréférencée. Les figurés des cônes torrentiels et des remblais d’infrastructure sont symboliques. Ils constituent un héritage des cartes hydrogéomorphologiques réalisées manuellement et ne correspondent donc pas à une emprise spatiale. Plusieurs entités graphiques linéaires sont par exemple nécessaires pour représenter un cône alluvial ou un remblai, alors qu’une entité sous forme de polygone serait plus adaptée (Figure 3). Le figuré du cône torrentiel reste certes très représentatif de la forme en question, mais tout l’appareil graphique symbolique, héritage de la cartographie manuelle doit être revu à l’aune de l’affichage numérique de l’information géographique.

Figure 3 : (a) Représentation d’un cône torrentiel au moyen de plusieurs polylignes. (b) Représentation d’un cône torrentiel au moyen d’un seul polygone.

Figure 3 : (a) Représentation d’un cône torrentiel au moyen de plusieurs polylignes. (b) Représentation d’un cône torrentiel au moyen d’un seul polygone.

Distinction entre forme et processus : une réalité non prise en compte par la cartographie HGM

29La réalisation d’une carte hydrogéomorphologique consiste à représenter des formes. Ces formes telles que le lit moyen ou le lit majeur sont associés à des processus. Le lit majeur demeure plutôt associé à des eaux à faible courant voire stagnantes. Quant au lit moyen, il correspond à des écoulements plus dynamiques (Ballais et al., 2011 ; Masson et al., 1996). Mais cette obligation de représenter uniquement des formes constitue une contrainte pour cartographier efficacement les processus d’inondation en jeu. La puissance d’un cours d’eau n’est pas la même suivant sa situation dans le bassin versant (Nanson et Croke, 1992). Certains lits majeurs de cours d’eau peuvent présenter des écoulements très rapides lors d’inondations, notamment dans les parties amont alors que le lit majeur ne supporte que des écoulements de faible énergie à l’aval (Arnaud-Fassetta et al., 1993 ; Martin, 2010 ; Masson, 1993).

30Prenons l’exemple des cours d’eau situés sur la commune de Montarnaud, dans le département de L’Hérault (Figure 4). Le cours d’eau principal, la Mosson, s’écoule vers le nord-est. Il comporte d’après la carte HGM un lit moyen. En revanche, son affluent de rive droite ne présente pas de lit moyen. L’absence d’identification d’un lit moyen (cartographié en bleu sombre) suggère une minimisation du risque d’écoulement torrentiel sur les affluents de rive droite. Or, ces petits affluents peuvent présenter un comportement torrentiel avec des vitesses d’écoulement élevées au même titre que les affluents de rive gauche. Il y a un décalage entre la réalité d’une inondation et le message transmis par la cartographie hydrogéomorphologique.

Figure 4 : Extrait de l’AZI Lez-Mosson, commune de Montarnaud

Figure 4 : Extrait de l’AZI Lez-Mosson, commune de Montarnaud

31La représentation des écoulements en lit majeur est abordée par la cartographie hydrogéomorphologique. Les figurés linéaires des axes d’écoulement et des chenaux d’écoulement visent à spatialiser les secteurs du lit majeur qui peuvent être soumis à des vitesses importantes. Un autre exemple tiré de l’AZI Lez-Mosson illustre les axes et les chenaux d’écoulement (Figure 5). Sur cette carte, le Lez s’écoule en direction du sud. En rive droite, au droit du « Champ de Fabre », se situent des axes d’écoulement et des chenaux d’écoulement (bras de décharge). Ces polylignes signifient qu’en cas de crue, des écoulements puissants peuvent s’y produire. Cependant, ces entités linéaires ne possèdent pas la même « puissance visuelle » qu’un polygone, tel que le lit moyen situé à proximité. De plus, si ces figurés linéaires apparaissent bien sur les cartes des AZI, leur diffusion sous format SIG est hypothétique. Le simple fait que cette information soit dissociée de la table « S_INON » lui attribue une importance secondaire et entraine souvent dans les PPRi la disparition pure et simple de l’information sur la dynamique de l’écoulement au profil du zonage de la forme (lit majeur ici).

32Par ailleurs, la représentation du lit mineur par un figuré surfacique blanc peut poser des problèmes de compréhension. En effet, le blanc représente avant tout l’absence de données. Les créateurs de la légende de AZI souhaitaient, à travers ce figuré blanc, faire ressortir l’absence de risque dans le lit mineur, bien souvent dénué de tout enjeu. Mais étant donné que les zones de l’AZI représentent des degrés d’inondabilité dans la zone inondable, un figuré bleu foncé serait sans doute plus adapté au lit mineur.

Figure 5: Extrait de l’AZI Lez-Mosson, commune de Saint-Clément-de-Rivière

Figure 5: Extrait de l’AZI Lez-Mosson, commune de Saint-Clément-de-Rivière

33Dans l’optique de communiquer autour de l’aléa inondation il serait intéressant de s’affranchir de la représentation d’une partie des formes dont la terminologie n’a de sens que pour les quelques géomorphologues qui réalisent ce type de cartes. En ce sens, seule la limite de zone inondable semble être une information pertinente à représenter.

Représentation cartographique des colluvions et imprécisions

34Au-delà du décalage entre les formes et les processus, une autre question d’ordre cartographique se pose pour la cartographie HGM, la représentation des colluvions et des imprécisions. Les colluvions correspondent à des matériaux provenant de l’érosion hydrique des versants et de mouvements gravitaires, qui s’accumulent dans les ruptures de pente et masquent le contact entre le lit majeur et l’encaissant. Ils contiennent des matériaux anguleux qui se distinguent des matériaux arrondis déposés par le cours d’eau. Ils nivellent les pieds de versant et recouvrent parfois les limites plus nettes du plancher alluvial.

35Les principaux guides méthodologiques qui traitent de la cartographie hydrogéomorphologique identifient le colluvionnement comme un facteur d’imprécision (Ballais et al., 2011 ; Garry et al., 2002 ; Masson et al., 1996). Pourtant cette zone d’imprécision liée au colluvionnement ne se retrouve pas dans des AZI hydrogéomorphologiques. Lorsque la jonction entre l’encaissant et le lit majeur est peu nette, il est d’usage d’indiquer une zone de colluvionnement. C’est par exemple le cas du Lez, en amont de Prades-le-Lez dans le département de l’Hérault (Figure 6). Afin de rendre compte de l’imprécision qui règne autour de ce type de limite de zone inondable, il serait possible d’identifier une « limite haute » et une « limite basse » qui représentent les bornes externes de la zone d’imprécision.

Figure 6 : Représentation du colluvionnement et des « limites hautes et basses » possibles de la zone inondable. N.B. : les limites ajoutées par nous sont théoriques et ne reflètent pas une interprétation du terrain et surtout ne correspondent pas à une pratique cartographique incluse dans les AZI.

Figure 6 : Représentation du colluvionnement et des « limites hautes et basses » possibles de la zone inondable. N.B. : les limites ajoutées par nous sont théoriques et ne reflètent pas une interprétation du terrain et surtout ne correspondent pas à une pratique cartographique incluse dans les AZI.

36En matière de colluvionnement, il existe un vrai décalage entre ce que le géomorphologue comprend et ce qu’il cartographie. Pour le lecteur de la carte, le contact entre des colluvions et un lit majeur ne correspond pas visuellement à une imprécision. Ce décalage représente une preuve supplémentaire que la cartographie des formes comme principe de base constitue un biais pour la communication autour des zones inondables. L’encaissant, tout comme les talus, rejoignent la cohorte des « tables annexes ». Elles ne sont pas inscrites dans le cœur de l’interprétation hydrogéomorphologique qu’est la table « S_INON ».

Proposition d’un AZI simplifié

37La cartographie simplifiée que nous proposons conserve l’interprétation naturaliste propre à l’analyse hydrogéomorphologique, tout en permettant une production plus rapide des informations géographiques et une meilleure communication autour des zones inondables.

38La figure 7 compare l’approche actuelle des AZI hydrogéomorphologiques (Figure 7a) et la cartographie simplifiée proposée (Figure 7b). Elle permet de visualiser les évolutions envisageables de la transmission de l’information géographique en lien avec l’aléa inondation, à partir de l’analyse hydrogéomorphologique de la plaine alluviale. La légende de la cartographie « classique » reprend les figurés d’un AZI hydrogéomorphologique au 1/25 000e (DREAL Languedoc-Roussillon, 2010 ; EGIS Eau, 2010a, 2010b). La légende peut être plus détaillée notamment au niveau des types de talus et des formes caractéristiques de l’hydrodynamisme de la zone inondable.

39L’AZI simplifié présente plusieurs changements majeurs. Le premier changement reste la diminution du nombre de tables SIG et de catégories. Dans les AZI actuels, les informations relatives à la zone inondable sont disséminées dans différentes tables SIG de type surfacique, linéaire ou ponctuel. Dans une perspective de simplification, toute l’information nécessaire à la compréhension des zones inondables se situe dans une seule table, constituée uniquement de polygones.

40Ce processus de simplification nous amène à supprimer les types de talus, les axes d’écoulement et les cônes torrentiels. Les types de lits (mineur, moyen, majeur) ainsi que le type d’encaissant sont également supprimés. Mais les informations utiles sont intégrées au sein de la nouvelle table de zones inondables. Cette table comprend quatre catégories qui reflètent les processus hydrodynamiques. La première catégorie est dite « eaux calmes », que l’on pourrait également nommer « zone de faibles courants ». Elle correspond au lit majeur en dehors des axes d’écoulement et des cônes torrentiels. Dans les parties intermédiaires du bassin versant, la zone d’écoulement dynamique (ZED) correspond au lit moyen et aux axes d’écoulement en lit majeur. Pour les cours d’eau amont, la ZED recouvre la quasi-totalité du lit majeur, afin de rendre compte de la puissance des écoulements liée à la pente. Cette ZED pourrait également se nommer « zone de forts courants ». Si les figurés linéaires représentant les processus hydrodynamiques ne se trouvent plus sur la cartographie simplifiée, il conviendrait tout de même d’en conserver les fichiers SIG et d’être un peu plus mesuré sur la nécessité de les supprimer. En effet, leur présence justifie l’existence d’une zone d’écoulement dynamique. De plus, la localisation des axes d’écoulement s’avère utile lorsqu’il s’agit de monter la géométrie du modèle hydraulique, utilisé par exemple en complément de l’AZI lors de l’élaboration des cartes d’aléa d’un PPRi.

41Le débordement sur cône torrentiel s’applique comme son nom l’indique sur les cônes torrentiels. Les incertitudes et les imprécisions correspondent également à une catégorie de zone inondable. Au Québec, ce recentrage sur les processus est déjà amorcé par la cartographie hydrogéomorphologique développée sur les rivières de Gaspésie (Demers et al., 2014 ; Lelièvre et al., 2008).

42Le fait de représenter des processus et non plus des formes conduit à une réflexion précise. Doit-on tenir compte de l’impact des ouvrages anthropiques sur l’écoulement ? Il est en effet délicat de cartographier des zones d’écoulement dynamique si celles-ci sont dans la réalité entrecoupées de nombreux remblais qui modifient les écoulements en cas de crue. Néanmoins, comme le remarque Goutx (2014), l’une des principales critiques adressées à l’HGM est de ne pas prendre en compte l’impact des ouvrages hydrauliques. Or, de plus en plus d’études visant à caractériser l’aléa inondation demandent de considérer comme transparents ces ouvrages. L’HGM correspond à une réponse « naturelle » à cette évolution. L’impact des ouvrages hydrauliques n’y est pas pris en compte. Nous conservons ainsi l’approche naturaliste, la vraie valeur ajoutée de l’HGM et nous laissons le soin de représenter l’impact des ouvrages aux modèles hydrauliques, bien plus adaptés. Il reste toutefois possible d’indiquer une anthropisation extrême de la plaine alluviale au moyen d’une zone d’incertitude.

43Au final, nous disposons d’une table unique pour comprendre les zones inondables d’un territoire. Cependant, certaines informations géographiques ponctuelles et linéaires restent utiles. Les constructions telles que les remblais, les digues et les ouvrages d’art conservent leur intérêt. La cartographie des PHE (Plus hautes eaux) demeure indispensable pour légitimer la cartographie des zones inondables.

Figure 7 : Cartes schématiques avec l’actuelle légende des AZI hydrogéomorphologiques (a) et proposition de simplification de la légende (b)

Figure 7 : Cartes schématiques avec l’actuelle légende des AZI hydrogéomorphologiques (a) et proposition de simplification de la légende (b)

44Afin d’obtenir la carte finale de l’AZI, la carte hydrogéomorphologique classique est toujours nécessaire. Les géomorphologues doivent observer et analyser la morphologie de la plaine. Mais la carte hydrogéomorphologique n’est plus le résultat final. C’est une étape du processus de réflexion qui mène à la communication, dont l’AZI simplifié est l’objet central (Figure 8). La qualification des unités hydrogéomorphologiques (encaissant, lits fluviaux, traces d’hydrodynamisme) apporte des indices pour représenter le plus fidèlement possible l’inondabilité d’un espace. Il subsiste une différence entre les formes que l’on observe sur le terrain et la manière dont on communique autour d’elles. Cette distinction entre une sphère de réflexion et une sphère de communication est abordée par Di Biase (1990) pour définir le type d’information visuelle adaptée.

Figure 8 : La carte hydrogéomorphologique, une étape entre la réalité et l’AZI.

Figure 8 : La carte hydrogéomorphologique, une étape entre la réalité et l’AZI.

45La simplification de l’AZI nous amène à produire une carte dont la légende s’approche de la CIZI (Cartographie informative des zones inondables)12 développée en région Midi-Pyrénées (Lambert et al., 2000) ou encore de l’approche hydrogéomorphologique en développement au Québec (Demers et al., 2014). Mais la cartographie proposée envisage la distinction de différentes classes à l’intérieur des zones inondables en fonction de l’intensité de l’aléa, alors que les cartes CIZI découpent la zone inondable en fonction des fréquences supposées de submersion.

Conclusion

46Cet article comprenait trois objectifs : évaluer le niveau de compréhension d’un AZI HGM, mettre en avant les problèmes cartographiques d’un AZI, puis proposer des solutions pour faire évoluer ces documents.

47L’analyse de la compréhension d’un AZI HGM a montré que les unités de l’encaissant, et surtout les terrasses alluviales induisent en erreur quant à la localisation exacte des zones inondables. Parmi les reproches adressés aux AZI HGM, citons par exemple le grand nombre de tables SIG qui alourdissent le temps de travail et « parasitent » la lecture des cartes. La cartographie HGM, originellement conçue pour de la cartographie manuelle, nécessite également une adaptation de la légende à l’affichage dans les SIG. Enfin, les incertitudes et les imprécisions ne sont pas clairement affichées.

48Une simplification des AZI HGM est donc nécessaire. Cette simplification vise, en conservant l’interprétation naturaliste de la plaine alluviale comme fondement de la cartographie, à communiquer plus facilement autour de l’aléa inondation et à optimiser l’usage de la cartographie dans les documents d’urbanisme tels que les PPRi.

49Si les types de formes disparaissent dans la restitution finale, leur interprétation constitue toujours une étape indispensable pour l’élaboration de la carte et surtout des informations très utiles pour un public expert. Toute l’interprétation repose sur une combinaison de l’analyse de la topographie, associée à des expertises de terrain. La diminution du nombre d’informations géographiques, le recentrage sur la zone inondable et la focalisation sur les processus et non sur les formes constituent des atouts pour une communication plus efficace autour de l’aléa inondation. En tant qu’outil de communication qui utilise des vecteurs différents selon les utilisateurs (document PDF, papier et portail Géorisque pour un public non expert, et format SIG pour des professionnels du risque inondation), l’AZI HGM doit s’adapter à ces contextes pour répondre aux objectifs qui lui sont fixés.

50Ce type d’AZI est plus rapide à réaliser car il ne comporte plus les tables telles que les talus. L’expertise hydrogéomorphologique n’est pas sacrifiée sur l’autel de l’efficacité, les gains de temps s’opérant surtout en numérisation. Le recentrage sur les processus et notamment la définition de la Zone d’écoulement dynamique (ZED) permet de mieux représenter l’hydrodynamisme d’une crue par un bleu foncé, bien visible et habituellement réservé au lit moyen. L’intégration des incertitudes et imprécisions dans la table des zones inondables constitue une forme de transparence de la part du géomorphologue. À ce titre, communiquer efficacement sur les incertitudes de l’expertise, c’est redonner le pouvoir de décision aux gestionnaires.

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Notes

1 JORF n°0133 du 9 juin 2016, Texte n°15, Arrêté du 8 juin 2016 portant reconnaissance de l’état de catastrophe naturelle, NOR: INTE1615488A, https://www.legifrance.gouv.fr/eli/arrete/2016/6/8/INTE1615488A/jo/texte

2 Journal Officiel de l’Union européenne du 6 novembre 2011. http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:288:0027:0034:FR:PDF

3 On peut traduire par « Qui dit quoi, à qui, par quel moyen, avec quel effet ».

4 http://irlr-app.dreal-languedoc-roussillon.fr/~addsd/zi/hydrogeomorphologie/lezmosson/index.htm

5 http://www.occitanie.developpement-durable.gouv.fr/atlas-des-zones-inondables-azi-par-bassin-versant-r997.html

6 http://cartorisque.prim.net/

7 http://www.georisques.gouv.fr/

8 « Les Atlas de Zones Inondables en Provence-Alpes-Côte d’Azur ». http://www.paca.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/plaquetteAZI_cle7c3ebf.pdf

9 Le « Porter à connaissance » sur le site internet du MEDDE. http://www.developpement-durable.gouv.fr/spip.php?page=doc&id_article=21300

10 Définition des termes de la légende. Lit moyen : surface alluviale située à une altitude intermédiaire entre le lit mineur et le lit majeur. Sa topographie irrégulière est le résultat d’un hydrodynamisme soutenu et d’une fréquence de submersion de 1 à 10 ans. Lit majeur : surface alluviale située au-dessus du lit moyen, constituée d’une topographie régulière résultant de courants moins dynamiques que pour le lit moyen. Terrasse alluviale : une formation alluviale située au-dessus du lit majeur et héritée d’un fonctionnement ancien du cours d’eau. Ces espaces sont par définition non inondables. Versant : ils correspondent à la roche en place, qui se détache plus ou moins de la plaine alluviale en fonction de sa dureté. Colluvions : matériaux provenant de l’érosion hydrique des versants et qui s’accumulent dans les ruptures de pente, entre le versant et la zone inondable. Cette formation entraine une imprécision dans la localisation de la limite de zone inondable.

11 http://irlr-app.dreal-languedoc-roussillon.fr/~addsd/zi/hydrogeomorphologie/lezmosson/index.htm

12 http://www.midi-pyrenees.developpement-durable.gouv.fr/la-cartographie-informative-des-a6264.html

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Table des illustrations

Titre Figure 1 : Localisation des points à identifier en zone inondable ou non sur l’AZI HGM d’une portion de l’Aude10
URL http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/28557/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 660k
Titre Figure 2 : Taux d’identification positive d’une zone d’inondation pour chaque point. Les taux sont présentés pour les répondants expérimentés et non expérimentés
URL http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/28557/img-2.png
Fichier image/png, 85k
Titre Tableau 1 : Proportion des répondants ayant identifié correctement un nombre donné de points lorsque tous les points sont considérés (a), lorsque seuls les points en zone inondable sont considérés (b) et lorsque seuls les points en zone non inondable sont considérés (c).
URL http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/28557/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 60k
Titre Figure 3 : (a) Représentation d’un cône torrentiel au moyen de plusieurs polylignes. (b) Représentation d’un cône torrentiel au moyen d’un seul polygone.
URL http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/28557/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 652k
Titre Figure 4 : Extrait de l’AZI Lez-Mosson, commune de Montarnaud
URL http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/28557/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 360k
Titre Figure 5: Extrait de l’AZI Lez-Mosson, commune de Saint-Clément-de-Rivière
URL http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/28557/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 368k
Titre Figure 6 : Représentation du colluvionnement et des « limites hautes et basses » possibles de la zone inondable. N.B. : les limites ajoutées par nous sont théoriques et ne reflètent pas une interprétation du terrain et surtout ne correspondent pas à une pratique cartographique incluse dans les AZI.
URL http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/28557/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 256k
Titre Figure 7 : Cartes schématiques avec l’actuelle légende des AZI hydrogéomorphologiques (a) et proposition de simplification de la légende (b)
URL http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/28557/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 428k
Titre Figure 8 : La carte hydrogéomorphologique, une étape entre la réalité et l’AZI.
URL http://journals.openedition.org/cybergeo/docannexe/image/28557/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 316k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Antonin Montané, Freddy Vinet, Thomas Buffin-Bélanger et Olivier Vento, « La simplification des Atlas de Zones Inondables par approche hydrogéomorphologique : une nécessité pour la pérennité de la méthode », Cybergeo: European Journal of Geography [En ligne], Cartographie, Imagerie, SIG, document 831, mis en ligne le 11 octobre 2017, consulté le 19 mars 2024. URL : http://journals.openedition.org/cybergeo/28557 ; DOI : https://doi.org/10.4000/cybergeo.28557

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Auteurs

Antonin Montané

Mayane, 173 chemin de la Fescau, 34980 Montferrier-sur-Lez, France, antonin.montane@gmail.com

Freddy Vinet

Université Paul Valéry Montpellier 3, IRD, UMR GRED 220, 34000, Montpellier, France, freddy.vinet@univ-montp3.fr

Articles du même auteur

Thomas Buffin-Bélanger

Département de biologie, chimie et géographie, Université du Québec à Rimouski, 300 allée des Ursulines, Rimouski, Québec, Canada, G5L3A1, thomas_buffin-belanger@uqar.ca

Olivier Vento

HYDRATEC, 3 chemin des gorges de Cabriès, 13127 Vitrolles, France, vento_o@yahoo.fr

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