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1997
25

La prise en compte des dynamiques spatiales pour modéliser la mise en valeur des espaces ruraux

Denis Gautier

Texte intégral

1L'analyse de la gestion des ressources naturelles renouvelables sur un territoire rural nécessite une articulation entre le fonctionnement du système rural et l'espace dans lequel il s'inscrit (Schéma 1). En effet, les sociétés rurales organisent la mise en valeur de leur territoire par secteurs de production qui se différencient tant par les ressources naturelles qu'ils produisent que par leur mode d'exploitation.

Schéma 1 : Modélisation des rapports entre le système rural et l’espace

2Réaliser cette articulation entre le spatial et le fonctionnel conduit à associer des motifs d'organisation du territoire (auxquels sont attachés des modes de mise en valeur de l'espace) à des types de gestion des ressources renouvelables. Pour réaliser cette articulation, nous proposons une démarche associant deux analyses complémentaires, l'une qui va du fonctionnement des sous-systèmes (biophysiques, techniques et sociaux) à leur inscription spatiale, et l'autre des principes d'organisation spatiale au fonctionnement du système rural (Gautier, 1996). Le schéma suivant présente ce double cheminement et les possibilités d'intégration de ces deux analyses :

Schéma 2 : Démarche d’analyse des rapports entre l’organisation spatiale et la gestion des ressources renouvelables

3Le point de départ de la démarche, commun aux deux types d'analyse, est un état des lieux du territoire (schéma 2 - 1). Celui-ci est réalisé par analyse des paysages, analyse cartographique, analyse de statistiques spatiales. A partir de cet état des lieux, l'analyse systémique écologique, agronomique ou socio-économique privilégie une méthode inductive permettant de déterminer, par l'observation de terrain, quelles sont les inscriptions spatiales de leur fonctionnement respectif (schéma 2 - 2). L'expérience enseigne par exemple que tel arbre a besoin d'humidité et de sols profonds pour être vigoureux et qu'il ne pousse pas au-dessus de tant de mètres d'altitude. Cette connaissance écologique permet de connaître la localisation potentielle de l'arbre sur le territoire d'étude et de formuler des hypothèses sur sa répartition spatiale.

4L'analyse spatiale privilégie une méthode déductive (schéma 2 - 2'). Le raisonnement se construit à partir d'hypothèses de départ sur l'organisation spatiale, élaborées par déduction ou fondées sur des observations lors de l'état des lieux. Par exemple, dans les zones de montagne à habitat dispersé, on fait l'hypothèse que la mise en valeur agricole de l'espace suit un principe d'organisation en centre-périphérie, déformé par les contraintes du versant (topographie et exposition pour la localisation des aménagements et des types de végétation). Ces hypothèses sont modifiables après vérification et peuvent être validées par la mise en oeuvre d'un SIG. Leur formulation s'exprime par la construction d'un modèle spatial, de type graphique, qui est une représentation formalisée du système de mise en valeur de l'espace.

5L'intégration de ces deux analyses complémentaires permet de relier des motifs d'organisation spatiale à des systèmes de mise en valeur du territoire, déterminés par des paramètres biophysiques et sociaux, et donc de donner du sens à ces motifs spatiaux (schéma2 - 3). Deux stratégies d'intégration sont possibles selon le nombre de chercheurs impliqués dans le travail d'intégration et les liens qui s'opèrent entre eux. 1) Le raccordement peut être réalisé à la fin des deux démarches. Cela permet de formuler des hypothèses d'organisation spatiale sans être influencé a priori par la connaissance d'un sous-système au détriment d'un autre. Un des biais que ce procédé permet d'éviter est, par exemple, que l'hypothèse d'un fort gradient spatial de pente, validée par un étagement de la végétation, peut masquer le fait que des pratiques sociales s'exercent indifféremment dans tous les étages. 2) Dans la majorité des cas, le raccordement entre les analyses spatiales et fonctionnelles s'opèrent de façon interactive, parfois implicitement. Les règles d'organisation spatiale permettent de se poser de nouvelles questions sur le fonctionnement des sous-systèmes et, inversement, la connaissance de ceux-ci conduit à formuler de nouvelles hypothèses sur l'espace. Par exemple, au niveau local, l'analyse spatiale peut conclure à une mise en valeur agricole en centre-périphérie qui se traduit par des auréoles de cultures de moins en moins intensives au fur et à mesure que l'on s'éloigne du centre d'exploitation (en Cévennes : terrasses de cultures et prairies, châtaigneraies, puis landes et boisements) ; mais, la connaissance des processus d'héritage et de dissémination des familles peut amener à combiner ce modèle centre-périphérie avec un modèle d'appropriation de l'espace par les familles d'exploitants.

6La difficulté principale de l'intégration entre les deux démarches tient à ce que l'organisation d'un système quelconque (rural ou spatial) est une relation dialectique entre la structure et le fonctionnement, mais que chaque sous-système du système rural a sa propre organisation qui ne correspond que rarement à un seul niveau d'organisation spatial. Cela signifie que la formulation d'hypothèses de structure spatiale s'appuie nécessairement sur le fonctionnement des sous-systèmes écologiques, techniques et sociaux dont l'espace est le support, de la même façon que l'étude du fonctionnement a des déterminants spatiaux, mais que leurs relations sont complexes.

7Pour parvenir à une explicitation claire des règles qui fondent un modèle de mise en valeur de l'espace, il faut donc démêler cette imbrication entre les paramètres spatiaux et les paramètres de fonctionnement du système rural. Pour cela, il est nécessaire de considérer les dynamiques spatiales (schéma 2 - 4). En effet, la détection de structures spatiales renvoie à une combinaison de faits naturels et sociaux qui les fondent, mais dans laquelle leur nature, le niveau systémique auquel ils s'exercent et leur portée spatiale ne sont pas explicites. Pour caractériser les processus naturels et sociaux, ainsi que les événements qui organisent le territoire, il faut nécessairement analyser les dynamiques spatiales.

8Un exemple théorique permet d'illustrer cette proposition. L'analyse spatiale d'un territoire rural permet de construire un modèle de mise en valeur agricole en centre-périphérie, déformé par des contraintes structurelles : topographie, pédologie, pression foncière, etc. Ce modèle combine donc la représentation qu'ont les exploitants de la gestion de leur espace à d'autres principes déterminés par des paramètres systémiques. Ces principes peuvent être identifiés par raccordement entre une structure spatiale et la connaissance de faits techniques, sociaux ou écologiques, pas toujours faciles à caractériser. Par exemple, on peut identifier que la mise en valeur agricole de l'espace se fait globalement suivant un modèle centre-périphérie ; que celui-ci est déformé par un éclatement de l'espace de cultures intensives sur les meilleures terres ; mais, on ne connait pas pour autant le poids des facteurs topographiques (pente, exposition), des qualités agronomiques de la terre, des contraintes foncières, des stratégies d'expansion territoriale ou des politiques agricoles dans la déformation du modèle de base.

9En analysant celle-ci dans le temps, on peut recaler l'événement 'défrichage d'une nouvelle terre de culture' dans un contexte d'intensification de l'agriculture, localiser les premiers champs défrichés et associer explicitement cette localisation à des choix techniques (ex. terres à moins de 7% de pente pour être mécanisables), contraints par les structures foncières. On peut également suivre l'expansion de ces champs en nombre et en surface en fonction du contexte spatial. L'analyse de la dynamique spatiale permet ainsi de raccorder les changements de forme et de nature qui affectent une parcelle de forêt (représentés à trois dates récentes) aux processus et événements qui conduisent à son défrichage partiel (Schéma 3).

Schéma 3 : Illustration théorique du décryptage des processus naturels et sociaux et des faits techniques par l’analyse de la dynamique spatiale.

10Pour associer des processus et événements à des modifications de l'organisation spatiale dans le temps, nous avons mis en oeuvre trois méthodes d'analyse sur des petits territoires cévenols ; puis, nous avons vu comment elles pouvaient être intégrées (Gautier, 1996).

11Une première méthode a consisté à comparer deux états successifs d'un même territoire, par la mise en oeuvre d'un SIG (Gautier, 1995). Le croisement des deux couches d'information géographique sur l'occupation du sol permet de saisir les transitions entre les deux états. Pour une unité spatiale localisée, on dispose de plusieurs versions. On sait si elle a changé de forme, de nomenclature (identifiant) et de contexte spatial. Au niveau global du territoire, on peut détecter les changements spatiaux par des matrices de transition. Toutefois, cette méthode utilisée seule ne donne pas directement d'informations sur la dynamique du territoire, c'est à dire sur les processus et événements qui engendrent les modifications spatiales. Il faut identifier les actions correspondant aux transitions observées ou formuler des hypothèses sur les processus qui affectent le territoire par déduction de la succession d'états observés.

12Une deuxième méthode avait pour but d'évaluer l'impact des événements survenus depuis 30 ans sur l'organisation spatiale d'un territoire en châtaigneraie (Arnaud et Gautier, 1996). Cette méthode a consisté :

  • à recenser les événements (nature de l'événement, date et parcelle cadastrale sur lequel il opère) ;

  • à attacher, par un SIG, ces chroniques d'événements aux parcelles qu'elles affectent, sous la forme d'une table attributaire associée au plan cadastral du territoire d'étude numérisé ;

  • puis, par l'intermédiaire du SIG, à mettre en relation les unités d'occupation du sol localisées, d'une part avec des paramètres biophysiques qui expliquent une part des processus écologiques (pente, exposition), d'autre part avec des chroniques d'événements qui les ont affectées.

13Le rapport entre l'état de référence du territoire et les changements qui l'ont affecté a permis de discuter de l'impact des événements sur la dynamique territoriale et de la manière dont ils infléchissent les processus en jeu, sans pour autant connaître la nature de ces processus et les déformations spatiales qu'ils engendrent.

14La troisième méthode mise en oeuvre pour modéliser les dynamiques de mise en valeur du territoire s'est appuyée sur l'idée que le fonctionnement des types d'occupation du sol est la résultante de processus biophysiques et de mode d'exploitation combinés. Modéliser le fonctionnement d'un type d'occupation du sol signifie donc une prise en compte des processus biophysiques et humains, qui n'étaient que sous forme d'hypothèses dans les méthodes précédentes. Cela signifie aussi travailler à un niveau d'abstraction supérieur à celui de la parcelle, afin de pouvoir construire ces modèles de fonctionnement. Cette construction s'établit de la manière suivante : l'évaluation du fonctionnement d'un type d'occupation du sol au cours du temps est présentée sous la forme d'une matrice dont les lignes sont les paramètres biologiques et/ou économiques qui le caractérisent, et dont les colonnes sont les valeurs prises par chacun de ces paramètres au cours du temps (Bastrenta, Godron & Hubert, 1986). Ces matrices de fonctionnement sont établies par enquêtes ou par des équations simulant l'évolution des paramètres. L'évolution d'un territoire peut être ainsi résumée par l'ensemble des matrices de fonctionnement de tous les types d'occupation du sol. Le lien entre le fonctionnement et l'espace se fait en associant cet ensemble de matrices à des matrices d'évolution des états de surface, du passé ou du futur. Cette combinaison conduit à des résultats qui indiquent les conséquences des modes de gestion au niveau du territoire étudié, mais ces conséquences s'appréhendent par des valeurs paramétriques et par des changements de surface d'occupation du sol, non par des changements d'organisation spatiale.

15Pour intégrer l'aspect événementiel à cette modélisation des processus de mise en valeur, il faut décliner les modèles de fonctionnement au niveau de la parcelle d'exploitation, donc les spécifier en les localisant. Pour comprendre les conséquences spatiales de cette combinaison de processus et d'événements, il faut caler ces modèles de fonctionnement localisés avec des états du territoire dont on peut analyser l'organisation spatiale. Cela revient donc à intégrer les trois méthodes que nous avons mises en oeuvre, chacune apportant, par ordre de présentation, des éléments d'analyse sur l'organisation spatiale (1), sur les événements (2) et sur les processus (3) qui produisent une dynamique de mise en valeur de l'espace.

16La mise en perspective spatio-temporelle d'un territoire rural permet ainsi de décrypter les déterminants naturels et sociaux des principes d'organisation spatiale détectés lors de l'analyse de la mise en valeur de l'espace. Elle permet ensuite d'expliciter les hypothèses de raccordement entre ces principes et les processus qui les déterminent et qu'ils conduisent en retour à modifier. Ce n'est qu'une première étape car il convient ensuite de combiner ces principes d'organisation spatiale afin de pouvoir associer, à un modèle de mise en valeur de l'espace, des déterminants biophysiques, techniques et sociaux explicites. Ce qui apparaît clairement c'est que, dans une perspective une gestion durable du territoire qui nécessite l'intégration des compétences disciplinaires, une prise en compte des dynamiques spatiales permet d'expliciter des principes de modélisation de la mise en valeur de l'espace : processus biophysiques et humains, événements et conséquences spatiales.

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Bibliographie

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BASTRENTA (B.), GODRON (M.), HUBERT (D.), 1986 - "Simulation du fonctionnement d'un système de gestion des resources renouvelables : cas d'une exploitation agricole de la "Réserve de la Biosphère des Cévennes" sur le Causse Méjan". Rapport final de l'Atelier de Florac, MAB France : 36-41.

BURROUGH (P.A.), 1986 - Principles of Geographical Information Systems for Land Ressources Assessment. Monographs on soil and resources survey n°12. Oxford Science Publications, 194 p.

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FRANK (A. U.), CAMPARI (I.), FORMENTINI (U.) Eds., 1992 - Theories and Methods of Spatio-temporal reasoning in Geographic Space. New-York, Springer-Verlag.

GAUTIER (D.), 1995 - “Dynamique spatiale de mise en valeur d'une châtaigneraie par transition entre deux états d'occupation du sol”, in Revue internationale de Géomatique . Vol. 5 n°1/1995 : 53-71.

GAUTIER (D.), 1996 - Analyse du rapport entre l'organisation spatiale et la gestion des ressources renouvelables, appliquée à la gestion de la châtaigneraie cévenole Thèse de géographie. Université d'Avignon, Avignon, France, 352 p.

GOODCHILD (M.), GOPAL (S.), Eds., 1989 - Accuracy of spatial databases, Taylor & Francis, London - New York - Philadelphia, 290 p.

LANGRAN (G.), 1992 - Time in Geographic Information Systems. London, Taylor and Francis.

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Pour citer cet article

Référence électronique

Denis Gautier, « La prise en compte des dynamiques spatiales pour modéliser la mise en valeur des espaces ruraux », Cybergeo : European Journal of Geography [En ligne], Espace, Société, Territoire, document 25, mis en ligne le 09 avril 1997, consulté le 29 avril 2017. URL : http://cybergeo.revues.org/5431 ; DOI : 10.4000/cybergeo.5431

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Auteur

Denis Gautier

GIP RECLUS / INRA SAD – Montpellier
gautier@mgm.fr

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