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Figure 3 : Matrice de détermination du risque de dommages potentielCommentaire : Après croisement avec laléa, les terrains...
Figure 4 : Extrait de la carte du risque de dommages (échelle du document original : 1/10.000)                            ...
Commentaire : La carte du risque de dommages permet de différencier les zones selon l’importance des dégâts.Le document at...
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La cartographie du risque d'inondations en Région Wallonne

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Article publié en 2006, au cours de ma mission au Ministère de la Région Wallonne

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  1. 1. Le projet de cartographie du risque de dommages dû aux inondations en Région wallonne Bertrand Coppin Région wallonne - Plan P.L.U.I.E.S. - Projet de cartographie des zones d’inondationIntroduction Lancé début 2003 par le Gouvernement wallon, le Plan "PLUIES" - plan global dePrévention et de LUtte contre les Inondations et leurs Effets sur les Sinistrés – contient 29actions concrètes. Une des actions consiste à cartographier les zones dinondation pardébordement de cours deau (cf. Dewil P., ce numéro). Le projet de cartographie des zonesdinondation en Région wallonne comporte deux objectif distincts : la production de la cartede laléa inondation, dune part, celle de la carte du risque de dommages, dautre part. Cetravail devrait être terminé pour la mi-2007.Cet article expose la méthodologie élaborée pour la réalisation de la carte du risque dedommages en Région wallonne.1) Objectifs de la carte du risque de dommages En localisant et en hiérarchisant les zones selon leur niveau de risque de dommages, lacarte constituera un outil d’aide à la décision pour la mise en œuvre de différentes actions duPlan "PLUIES" . 1
  2. 2. Photo 1 : Inondation de janvier 2003 dans les vallées de lEau Noire et de lEau Blanche - commune de Couvin (cliché DGRNE – DCENN)Commentaire : Un des objectifs du projet de cartographie des zones d’inondation consiste à cartographier lerisque de dommages dû aux inondations par débordement de cours deau. 1.1) Aménager les lits des rivières et les plaines alluviales Une des actions possibles en vue de réduire limpact des inondations consiste àaménager les cours deau par le biais du génie civil ou écologique. Des digues peuvent ainsiêtre construites pour éviter la submersion de zones très vulnérables. Pour empêcher ouatténuer les débordements à certains endroits, il est également possible d’aménager les litsmineurs (curages, revégétalisations des berges) et les lits majeurs (création de zonesdexpansion de crues).Ces aménagements, complexes et coûteux, sont parfois à l’origine d’effets induits négatifsnon négligeables. Aussi, des études préalables s’imposent systématiquement. La carte durisque de dommages, en permettant de localiser les zones où des actions devraient êtreentreprises en priorité, constituera le point de départ de ces études visant à juger de lapertinence d’une intervention.Dans le cas où des travaux se justifieraient, la consultation des documents intermédiaires queconstituent la carte des enjeux et la carte de vulnérabilité pourrait alors s’avérer précieuse. Ilserait possible de délimiter les secteurs les moins vulnérables (terres agricoles, bois, zones"naturelles") qui pourraient être sur-inondés ou inondés volontairement. 1.2) Réduire la vulnérabilité 2
  3. 3. La carte doit également être utile aux services chargés de laménagement du territoireet de lurbanisme. En effet, un des objectifs du Plan "PLUIES" consiste à diminuer lavulnérabilité. Néanmoins, il reste relativement difficile et coûteux de réduire la vulnérabilitéexistante (cf. Van Dijck F., ce numéro). En revanche, il est beaucoup plus facile de ne pasdélivrer les autorisations administratives tenant à construire, lotir ou exploiter dans les zonesdinondation sur base doutils réglementaires (règlement régional ou communal durbanisme).La carte du risque de dommages permettra didentifier rapidement les terrains non bâtis situésdans une zone urbanisable du plan de secteur et déviter que des constructions vulnérables ysoient implantées. 1.3) Améliorer la gestion de crise La carte doit permettre de délimiter les zones à protéger en priorité, cest-à-dire cellesoù les dommages sont les plus importants. L’analyse s’effectue à plusieurs échelles :- au niveau régional, une hiérarchie doit être faite entre les sous-bassins versants de manière à ajuster les dispositifs de protection ou de secours aux besoins ;- à léchelle dun sous-bassin, les zones prioritaires doivent être clairement distinguées pour orienter ponctuellement lintervention des services de secours. Localisés sur la carte, les éléments très vulnérables sont alors traités en priorité ; les établissements recevant du public sensible peuvent être évacués et les équipements d’importance majeure (télécommunication, alimentation en électricité, etc.) protégés par la mise en place de parois mobiles.La carte devrait également permettre dorganiser la signalisation et la déviation des sectionsde routes inondées pour prévenir les risques d’accidents, faciliter laccès des services desecours et maintenir la circulation des usagers. De ces différents objectifs découlent des besoins cartographiques très variés. Lamultiplicité dutilisateurs (gestionnaires de crises, aménageurs de cours deau, services chargésde lurbanisme), dont les besoins sont très différents, impose de prendre en compte toutes lesattentes pour concevoir et produire une carte utile au plus grand nombre.2) La méthodologie de cartographie du risque de dommages Une suite détapes est nécessaire avant daboutir à la représentation cartographique durisque de dommages. Celles-ci sont validées avant chaque passage à la phase suivante.Néanmoins, cette succession nest pas irréversible et des allers et retours demeurentnécessaires pour assurer une adéquation entre besoins exprimés et faisabilité technique. 2.1) Quelques définitions Le risque consiste en la combinaison dun aléa et dun enjeu. Laléa désigne lephénomène créateur de dommages ; il sagit en loccurrence du phénomène naturel"inondation". Un enjeu représente un élément sensible à un aléa donné (ici, linondation). Ilpeut sagir dun bien, dune personne, ou encore dune activité. Par exemple, une prairie est unenjeu, au même titre quune habitation. 3
  4. 4. La notion de vulnérabilité est plus abstraite. Elle représente le niveau de sensibilité associé àun enjeu, en dautres termes sa propension à subir des dommages. La prairie possède ainsi unevulnérabilité inférieure à celle de lhabitation.Il faut souligner le fait que seuls sont pris en compte les dommages liés à l’eau (désordres etdégradations du mobilier et de limmobilier – danger pour les personnes) et à ce qu’elletransporte naturellement (impacts sanitaires, souillures et encrassages dus aux matières finesen suspension - argiles et limons). Pour l’instant, les dommages liés au transport et au dépôtde matières polluantes par l’eau ne sont pas pris en compte dans la cartographie puisqu’ilsconstituent un risque indirect (risque technologique, dont le vecteur est l’eau en mouvement).Toutefois, à lavenir, il pourrait être utile denvisager leur intégration à la cartographie durisque de dommages dû aux inondations, sous forme d’une couche différenciée. Néanmoins,ce travail semble complexe car il faudrait recenser tous les objets dangereux (installationsindustrielles classées, cuves à mazout, etc.) et modéliser la dispersion des particulespolluantes. Photo 2 : Débordement de la Vesdre à Vaux-sous-Chevremont en septembre 1998 (cliché DGRNE – DCENN)Commentaire : Les éléments sensibles à l’inondation (enjeux) possèdent un certain niveau de vulnérabilité enfonction de leur propension à subir des dommages Pour la cartographie du risque de dommages, il est nécessaire détablir une liste desenjeux que lon souhaite cartographier en sinterrogeant sur le niveau de détail sémantique. Parexemple, doit-on distinguer différents types dhabitat selon leur catégorie de "standing"("luxe", "intermédiaire", "médiocre"…), ce qui impliquerait trois niveaux de vulnérabilitédifférents ? 2.2) Première étape : lidentification des enjeux et la détermination de leur vulnérabilité 4
  5. 5. La première étape consiste à identifier les enjeux que lon souhaite représenter sur lescartes, et dassocier à chacun dentre eux un niveau de vulnérabilité. De manière à bien mettreen évidence les besoins des utilisateurs de la carte, ce travail est, dans un premier temps,réalisée indépendament des possibilités liées aux données disponibles.La détermination de la vulnérabilité représente un travail complexe. Toute la difficulté résidedans la définition des indicateurs. Lutilisation de critères uniquement monétaires estcritiquable. En effet, cette méthode se base sur une seule unité (leuro) et ne peut tenir comptedes coûts externes, difficilement chiffrables. Ainsi, comment peut-on évaluer les traumatismespsycho-sociologiques dont peuvent souffrir les victimes, la perte dun patrimoine exceptionnel(bâtiments historiques, archives, œuvres dart, etc.) ou encore la perturbation dufonctionnement dune collectivité (rupture de lapprovisionnement en eau potable, enélectricité, etc.) ? Par ailleurs, comme le montrent de nombreuses études réalisées dans despays étrangers, une telle évaluation impose un long et coûteux travail sans garantie derésultats représentatifs.Pour la production de la carte du risque de dommages en Wallonie, une analyse multicritèresa été préférée à lévaluation purement monétaire. Des débats, ont été organisés au sein duGroupe Transversal "Inondations" (G.T.I.), groupe de travail pluridisciplinaire regroupant desreprésentants des différentes administrations ainsi que des chercheurs universitaires. Despoints de vues, parfois très différents, ont été confrontés, pour aboutir à une positioncommune.Afin déviter la production dune carte trop complexe pour le lecteur, le nombre de niveaux devulnérabilité a été limité à quatre : élevé, moyen, faible et négligeable. Les enjeux, selon leursensibilité à l’inondation, sont regroupés dans ces quatre niveaux (figure 1) Figure 1 : Tableau simplifié de regroupement des enjeux par niveaux de vulnérabilitéCommentaire : Les enjeux sont regroupés dans différents niveaux de vulnérabilité en fonction de leur sensibilitéà l’inondation 5
  6. 6. La typologie élaborée veille, par ailleurs, à assurer une certaine cohérencecartographique. Par exemple, il est en théorie concevable que la vulnérabilité nest pas lamême entre une prairie et une culture voire entre différents types de cultures. Néanmoins,lusage des terres agricoles nest pas toujours figé et des changements importants peuvent êtreconstatés dune année à lautre. Pour éviter que linformation sur la carte ne soit troprapidement périmée, il peut être plus pertinent de ne pas distinguer ces différents types maisau contraire de les regrouper dans une catégorie "terres agricoles" possédant un seul niveau devulnérabilité.D’autre part, la vulnérabilité doit être envisagée de manière relative, en tenant compte dunombre de classes défini (en l’occurrence, quatre). Admettons que l’on considère lavulnérabilité différente selon l’usage d’une terre agricole. La prairie serait classée envulnérabilité faible (potentiel érosif des terres réduit mais présence du bétail et coûts denettoyages non négligeables) ; la culture de céréales, plus vulnérables, serait classée dans lacatégorie de vulnérabilité moyenne (potentiel érosif plus important, perte de production,restauration nécessaire de la parcelle). Les cultures florales (cultures très fragiles, à fortevaleur ajoutée) seraient, elles, classées dans le niveau de vulnérabilité supérieur, soit dans ledernier niveau restant : élevé. Un illogisme apparaîtrait donc puisque ce type d’enjeu seretrouverait au même niveau de vulnérabilité (élevé) que des enjeux comme une usine, unehabitation ou encore une maison de repos…Un compromis est donc nécessaire pour assurer une cohérence entre types d’enjeux et niveauxde vulnérabilité.Une matrice de détermination du risque de dommages permet de donner une valeur encroisant laléa et la vulnérabilité (figure 2). Il faut souligner le fait que la valeur d’aléa nereprésente pas uniquement des hauteurs deau mais constitue un croisement entre profondeurde submersion et récurrence (cf. Dewil P., ce numéro) Figure 2 : matrice de détermination du risque de dommagesCommentaire : En croisant aléa et vulnérabilité, on obtient une valeur de risque de dommages, exprimantl’importance des dégâts sur les éléments vulnérables. 6
  7. 7. La valeur de risque obtenue reflète l’importance des dommages. Par exemple, les dommagessont élevés si une habitation est soumise à un aléa élevé ou moyen. Les dégâts occasionnés aubâtiment et au mobilier représentent, en effet, un coût important ; l’impact sur les résidantsdoit également être souligné (nécessité d’un relogement, chocs émotionnels, troublessanitaires, risques de pillages).Inversement, un aléa faible ou moyen frappant un jardin (public ou privé) engendre desdommages faibles (les impacts sont souvent limités et les coûts réduits aux frais denettoyage). En revanche, si ce même jardin est soumis à un aléa élevé, les dommages sontjugés moyens car ils sont un peu plus importants. Aux coûts de nettoyage viennent, en effet,s’ajouter les dégâts aux plantations et au mobilier ; il faut également tenir compte du dangerpour les éventuelles personnes en cas de hauteurs d’eau importantes.Enfin, quel que soit le niveau d’aléa, le risque de dommages est considéré comme négligeable(presque nul) s’il s’agit despaces "naturels" ou de terres incultes. Les coûts économiques sont,il est vrai, quasi nuls et l’impact négatif sur le milieu naturel est très réduit (dans certains cas,comme une zone humide, l’inondation est même bénéfique pour la biocénose). Rappelons queseuls sont pris en compte les dégâts physiques liés à l’eau et non aux éventuelles substancespolluantes transportées. Ces besoins théoriques doivent être confrontés aux possibilités liées aux données debase. La liste des enjeux à cartographier devra alors être ajustée ; elle pourra être affinée silinformation de base est riche ou, au contraire, dégradée si les données sont imprécises oupeu fiables. Une série d’allers et retours est donc nécessaire entre cette étape de définition desbesoins et l’étape permettant de préciser les possibilités liées aux données disponibles. 2.3) Deuxième étape : linventaire des données disponibles Un inventaire des données disponibles au Ministère de la Région wallonne a toutdabord été réalisé. En effet, pour des raisons liées tant aux délais quaux budgets alloués, unecampagne systématique dacquisition de nouvelles données nétait pas envisageable. Lapremière contrainte était dutiliser des données déjà acquises par ladministration.Les données géographiques devaient pouvoir être traitées rapidement en réduisant au strictnécessaire les moyens en personnel. Le format vectoriel simposait donc ; dans ce format,chaque objet géographique est représenté sous forme de lignes, de points ou de polygones.Lutilisation dimages au format matriciel (raster) comme les photographies aériennes ou lescartes scannées devait, au contraire, être réduite au minimum car ce type de données imposeun très long et coûteux travail de traitement.Les données de base devaient également être récemment produites afin que linformation soitla plus actuelle possible. Enfin, leur mise à jour devait être réalisée de manière régulière etindépendante du projet de cartographie du risque de dommages.Des données trop anciennes ou trop peu précises ont été écartées, comme les cartesdoccupation du sol au 1:50.000 produites en 1989 à partir dimages satellitaires. De même, lescartes I.G.N. vectorielles au 1:10.000 (Top 10v-GIS) nétant pas encore acquises par leMinistère de la Région wallonne, elles ne peuvent, à l’heure actuelle, être intégrées que sousforme de tests dans la méthodologie. Le choix sest donc naturellement orienté vers deuxdonnées produites par ladministration : le P.L.I. et le P.I.C.C.. 7
  8. 8. Le P.L.I. ou "Plan de Localisation Informatique" Le P.L.I. est une donnée produite à partir de la digitalisation des planches cadastrales.Il ne sagit pas à proprement parler dun cadastre numérisé. En effet, à sa naissance, le P.L.I.avait comme premier objectif de faciliter le travail des services chargés de la gestion dedossiers dans le domaine de laménagement du territoire et de lurbanisme pour repérerrapidement les parcelles cadastrales.Cependant, le P.L.I. ne constitue quune simple représentation graphique des parcelles alorsque lobjectif est de connaître lutilisation du sol. Il ne peut donc être utilisé seul. Un deuxièmedocument, la matrice cadastrale, est nécessaire. Ce document, tenu à jour par le Ministère desFinances permet de connaître lusage déclaré des parcelles, par lintermédiaire dun codeunique associé à chacune dentre elles.Lutilisation du P.L.I. et de la matrice cadastrale reste délicate et un regard critique esttoujours nécessaire. Le Ministère des Finances, entité chargée de la mise à jour de la matricecadastrale ne peut, en effet, se rendre systématiquement sur le terrain pour vérifier siloccupation du sol correspond bien aux déclarations du propriétaire. Par exemple, le rez-de-chaussée dun bâtiment enregistré par ladministration comme "maison de commerce" (cest àdire un petit commerce) peut en réalité avoir été reconverti en logement de plain-pied (etinversement) ou même être inoccupé, sans que ladministration nen soit informée. Il fautnoter que la précision de linformation est dautant plus grande que le revenu cadastral(taxation) est élevé (le cadastre distingue par exemple 70 types dactivités économiques contre11 types doccupation agricole des terres). La fiabilité de linformation est également liée auniveau de revenu cadastral. La différence de taxation entre une prairie et une culture nest eneffet pas suffisamment importante pour imposer un déplacement des agents du cadastrechargés de la vérification. En revanche, lintérêt dune vérification est beaucoup plus grandpour les activités économiques, aux différences de revenus bien supérieures.Par ailleurs, les feuilles cadastrales ont été géoréférencées (positionnées) à partir desanciennes cartes I.G.N. au 1:10.000, dont le niveau de généralisation est élevé (la taille dessymboles cartographiques est agrandie pour améliorer la visibilité sur la carte, au détriment dela précision). La superposition du P.L.I. sur les nouvelles cartes I.G.N, au tracé plus précis,engendre des décalages géométriques parfois importants. Même si le P.L.I. estprogressivement repositionné sur base des nouvelles cartes I.G.N., et amélioré tous les ans,des imprécisions géométriques demeurent toujours.Lintégralité de la Région wallonne est couverte par le P.L.I., bien quil subsiste environ 5%de surfaces non cadastrées (essentiellement de la voirie et des surfaces associées – bas côtés,remblais).Le P.I.C.C. ou "Projet Informatique de Cartographie Continue" Le P.I.C.C., produit par le M.E.T. - Direction de la Topographie et de la Cartographie,constitue une banque de données géographiques au format vectoriel à léchelle du 1:1000. 8
  9. 9. La couche utilisée représente les constructions (bâtiments et équipements techniques) sousforme de polygones. Un attribut alphanumérique est associé à chacun dentre eux et permet dedéfinir sa nature (habitation, hôpital, station dépuration, etc.). 2.4) Troisième étape : intégration et traitement des données Les données (P.L.I. et P.I.C.C. notamment) ne peuvent être utilisées à létat brut etimposent un traitement informatique à laide dun logiciel de Système dInformationGéographique (S.I.G.).Le P.L.I. Le P.L.I. est intégré en réalisant une liaison avec la matrice cadastrale. Les quelques221 natures cadastrales du Ministère des Finances sont regroupées en 15 types denjeux. A cestade, une carte des enjeux peut être produite et constitue déjà un document utile. Un niveaude vulnérabilité étant associé à chaque type d’enjeux, il est également possible de produireune carte de vulnérabilité.Comme nous lavons vu précédemment, le P.L.I. peut comporter des erreurs au niveau desnatures cadastrales. Cette incertitude est prise en compte dans lidentification des enjeux et ladétermination de leur vulnérabilité. Par exemple, aucune distinction nest faite entre unehabitation et une habitation de vacances et ces deux natures sont regroupées toutes deux dansle type denjeu habitation possédant un seul niveau de vulnérabilité (élevé).Les imprécisions géométriques sont contournées par lutilisation dune échelle adaptée, celledu 1:10.000. Au vu de la précision actuelle du P.L.I., il est en effet dangereux de produire unecarte à une échelle plus grande.Le P.I.C.C. Le P.I.C.C. est traité en vue dassocier un symbole ponctuel à certains bâtiments trèsvulnérables ou dimportance majeure (pompiers, maisons de repos, équipements de productiondeau potable, etc.). Lobjectif est dattirer le regard du lecteur sur des éléments dont lemprisespatiale peut être très faible mais dont la fonction est inversement proportionnelle. Parexemple, un poste transformateur électrique constitue un objet de dimension réduite maisdune importance capitale dans le bon fonctionnement dune collectivité.Le plan de secteur Le plan de secteur (au format vectoriel) est utilisé pour déterminer des zones de risquepotentiel. Les parcelles non bâties (terres agricoles, terrains, friches) situées dans une zoneurbanisable (au sens de larticle 25 du Code Wallon de l’Aménagement du Territoire, del’Urbanisme et du Patrimoine – C.W.A.T.U.P.) sont considérées (théoriquement) commepouvant à terme être bâties et donc passer dans la catégorie de vulnérabilité élevée. Un risquede dommages potentiel apparaît ainsi et vient se superposer à un risque existant. La valeur derisque potentiel peut être élevé ou moyen en fonction du niveau d’aléa. (figure 3) 9
  10. 10. Figure 3 : Matrice de détermination du risque de dommages potentielCommentaire : Après croisement avec laléa, les terrains non bâtis, situés dans une zone urbanisable du plan deSecteur, sont considérés comme présentant un risque de dommages potentiel. Ces terrains sont en effet estimésthéoriquement comme pouvant être, à terme, bâtis.Fond de plan La carte topographique au 1:10.000 de l’I.G.N. (fichier matriciel en noir et blanc) estutilisée comme fond de plan. La couche " risque de dommages" est superposée entransparence et permet la localisation géographique.Carte I.G.N. vectorielle Des tests sont effectués en vue dune intégration de la carte I.G.N. au format vectoriel(Top 10v-GIS). Pour linstant, les essais visent à représenter le réseau de communication(routes, voies ferrées) sur la carte du risque de dommages. En effet, bien que visibles sur lefond de plan I.G.N. matriciel, une couche spécifique au format vectoriel est nécessaire pourlexécution danalyses géostatistiques (types de routes touchées, longueurs des tronçons,itinéraires de déviations, etc.).Enfin, la couche I.G.N. figurant le réseau hydrographique est superposée pour permettre devisualiser les plans deau et les lits mineurs des cours deau.3) Résultats obtenus et perspectives La méthodologie de cartographie du risque de dommages est, dans ses grandes lignes,finalisée. Des recherches visant à lintégration de la carte I.G.N. vectorielle se poursuiventnéanmoins pour anticiper une éventuelle acquisition de cette donnée par le Ministère.La carte du sous-bassin de la Dyle (figure 4) est dore et déjà produite et un planning deproduction est établi.La carte réalisée augure déjà un bon potentiel en terme de rapidité de production. Unimportant travail reste à effectuer au niveau de la modélisation du traitement informatique desdonnées de manière à rendre la production de la carte la plus automatisée possible. 10
  11. 11. Figure 4 : Extrait de la carte du risque de dommages (échelle du document original : 1/10.000) 11
  12. 12. Commentaire : La carte du risque de dommages permet de différencier les zones selon l’importance des dégâts.Le document attire également l’attention sur des éléments ponctuels très vulnérables ou encore sur les terrainsnus pouvant théoriquement être bâtis dans le futur. 12
  13. 13. Conclusion La méthodologie mise au point possède de nombreux atouts. Les données utilisées –P.L.I. et P.I.C.C. notamment – et lautomatisation de leur traitement permettront dapporterune réponse aux quatre principales exigences :- conception dune carte efficace, à destination dutilisateurs aux objectifs très différents ;- production rapide des cartes du risque de dommages ;- maîtrise du budget global ;- actualisation simple et régulière.Par ailleurs, dans les années à venir, le P.L.I. sera remplacé par un cadastre numérique produitpar le Ministère des Finances. Sa précision supérieure constituera un avantage indéniable.Enfin, les besoins de ladministration ne se réduisent pas à une simple visualisationcartographique mais comportent également des besoins plus techniques comme la détectiondobjets ou la production de statistiques. Par la spécificité de sa conception, la base dedonnées géographiques créée pour la production de la carte devrait permettre unélargissement des applications comme, par exemple, la réalisation de calculs coûts/avantagespermettant de juger de la pertinence des aménagements hydrauliques projetés.La carte du risque de dommages et le Système dInformation Géographique associé,constitueront donc, au final, un outil efficace pour mettre en œuvre les différentes actionsvisant à réduire limpact des inondations en Région wallonne. 13

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