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

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’inondation
Introduction
Lancé début 2003 par le Gouvernement wallon, le Plan "PLUIES" - plan global de
Prévention et de LUtte contre les Inondations et leurs Effets sur les Sinistrés – contient 29
actions concrètes. Une des actions consiste à cartographier les zones d'inondation par
débordement de cours d'eau (cf. Dewil P., ce numéro). Le projet de cartographie des zones
d'inondation en Région wallonne comporte deux objectif distincts : la production de la carte
de l'aléa inondation, d'une part, celle de la carte du risque de dommages, d'autre part. Ce
travail devrait être terminé pour la mi-2007.
Cet article expose la méthodologie élaborée pour la réalisation de la carte du risque de
dommages 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, la
carte constituera un outil d’aide à la décision pour la mise en œuvre de différentes actions du
Plan "PLUIES" .
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2. Photo 1 : Inondation de janvier 2003 dans les vallées de l'Eau Noire et de l'Eau Blanche - commune de Couvin
(cliché DGRNE – DCENN)
Commentaire : Un des objectifs du projet de cartographie des zones d’inondation consiste à cartographier le
risque de dommages dû aux inondations par débordement de cours d'eau.
1.1) Aménager les lits des rivières et les plaines alluviales
Une des actions possibles en vue de réduire l'impact des inondations consiste à
aménager les cours d'eau par le biais du génie civil ou écologique. Des digues peuvent ainsi
être construites pour éviter la submersion de zones très vulnérables. Pour empêcher ou
atténuer les débordements à certains endroits, il est également possible d’aménager les lits
mineurs (curages, revégétalisations des berges) et les lits majeurs (création de zones
d'expansion de crues).
Ces aménagements, complexes et coûteux, sont parfois à l’origine d’effets induits négatifs
non négligeables. Aussi, des études préalables s’imposent systématiquement. La carte du
risque de dommages, en permettant de localiser les zones où des actions devraient être
entreprises en priorité, constituera le point de départ de ces études visant à juger de la
pertinence d’une intervention.
Dans le cas où des travaux se justifieraient, la consultation des documents intermédiaires que
constituent la carte des enjeux et la carte de vulnérabilité pourrait alors s’avérer précieuse. Il
serait 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
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3. La carte doit également être utile aux services chargés de l'aménagement du territoire
et de l'urbanisme. En effet, un des objectifs du Plan "PLUIES" consiste à diminuer la
vulnérabilité. Néanmoins, il reste relativement difficile et coûteux de réduire la vulnérabilité
existante (cf. Van Dijck F., ce numéro). En revanche, il est beaucoup plus facile de ne pas
délivrer les autorisations administratives tenant à construire, lotir ou exploiter dans les zones
d'inondation sur base d'outils réglementaires (règlement régional ou communal d'urbanisme).
La carte du risque de dommages permettra d'identifier rapidement les terrains non bâtis situés
dans une zone urbanisable du plan de secteur et d'éviter que des constructions vulnérables y
soient implantées.
1.3) Améliorer la gestion de crise
La carte doit permettre de délimiter les zones à protéger en priorité, c'est-à-dire celles
où 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 l'échelle d'un sous-bassin, les zones prioritaires doivent être clairement distinguées pour
orienter ponctuellement l'intervention 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 d'organiser la signalisation et la déviation des sections
de routes inondées pour prévenir les risques d’accidents, faciliter l'accès des services de
secours et maintenir la circulation des usagers.
De ces différents objectifs découlent des besoins cartographiques très variés. La
multiplicité d'utilisateurs (gestionnaires de crises, aménageurs de cours d'eau, services chargés
de l'urbanisme), dont les besoins sont très différents, impose de prendre en compte toutes les
attentes pour concevoir et produire une carte utile au plus grand nombre.
2) La méthodologie de cartographie du risque de dommages
Une suite d'étapes est nécessaire avant d'aboutir à la représentation cartographique du
risque de dommages. Celles-ci sont validées avant chaque passage à la phase suivante.
Néanmoins, cette succession n'est pas irréversible et des allers et retours demeurent
nécessaires pour assurer une adéquation entre besoins exprimés et faisabilité technique.
2.1) Quelques définitions
Le risque consiste en la combinaison d'un aléa et d'un enjeu. L'aléa désigne le
phénomène créateur de dommages ; il s'agit en l'occurrence du phénomène naturel
"inondation". Un enjeu représente un élément sensible à un aléa donné (ici, l'inondation). Il
peut s'agir d'un bien, d'une personne, ou encore d'une activité. Par exemple, une prairie est un
enjeu, au même titre qu'une habitation.
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4. La notion de vulnérabilité est plus abstraite. Elle représente le niveau de sensibilité associé à
un enjeu, en d'autres termes sa propension à subir des dommages. La prairie possède ainsi une
vulnérabilité inférieure à celle de l'habitation.
Il faut souligner le fait que seuls sont pris en compte les dommages liés à l’eau (désordres et
dégradations du mobilier et de l'immobilier – danger pour les personnes) et à ce qu’elle
transporte naturellement (impacts sanitaires, souillures et encrassages dus aux matières fines
en suspension - argiles et limons). Pour l’instant, les dommages liés au transport et au dépôt
de matières polluantes par l’eau ne sont pas pris en compte dans la cartographie puisqu’ils
constituent un risque indirect (risque technologique, dont le vecteur est l’eau en mouvement).
Toutefois, à l'avenir, il pourrait être utile d'envisager leur intégration à la cartographie du
risque de dommages dû aux inondations, sous forme d’une couche différenciée. Néanmoins,
ce travail semble complexe car il faudrait recenser tous les objets dangereux (installations
industrielles classées, cuves à mazout, etc.) et modéliser la dispersion des particules
polluantes.
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 en
fonction de leur propension à subir des dommages
Pour la cartographie du risque de dommages, il est nécessaire d'établir une liste des
enjeux que l'on souhaite cartographier en s'interrogeant sur le niveau de détail sémantique. Par
exemple, doit-on distinguer différents types d'habitat selon leur catégorie de "standing"
("luxe", "intermédiaire", "médiocre"…), ce qui impliquerait trois niveaux de vulnérabilité
différents ?
2.2) Première étape : l'identification des enjeux et la détermination de leur
vulnérabilité
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5. La première étape consiste à identifier les enjeux que l'on souhaite représenter sur les
cartes, et d'associer à chacun d'entre eux un niveau de vulnérabilité. De manière à bien mettre
en 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 réside
dans la définition des indicateurs. L'utilisation de critères uniquement monétaires est
critiquable. En effet, cette méthode se base sur une seule unité (l'euro) et ne peut tenir compte
des coûts externes, difficilement chiffrables. Ainsi, comment peut-on évaluer les traumatismes
psycho-sociologiques dont peuvent souffrir les victimes, la perte d'un patrimoine exceptionnel
(bâtiments historiques, archives, œuvres d'art, etc.) ou encore la perturbation du
fonctionnement d'une collectivité (rupture de l'approvisionnement en eau potable, en
électricité, etc.) ? Par ailleurs, comme le montrent de nombreuses études réalisées dans des
pays étrangers, une telle évaluation impose un long et coûteux travail sans garantie de
résultats représentatifs.
Pour la production de la carte du risque de dommages en Wallonie, une analyse multicritères
a été préférée à l'évaluation purement monétaire. Des débats, ont été organisés au sein du
Groupe Transversal "Inondations" (G.T.I.), groupe de travail pluridisciplinaire regroupant des
représentants des différentes administrations ainsi que des chercheurs universitaires. Des
points de vues, parfois très différents, ont été confrontés, pour aboutir à une position
commune.
Afin d'éviter la production d'une carte trop complexe pour le lecteur, le nombre de niveaux de
vulnérabilité a été limité à quatre : élevé, moyen, faible et négligeable. Les enjeux, selon leur
sensibilité à l’inondation, sont regroupés dans ces quatre niveaux (figure 1)
Figure 1 : Tableau simplifié de regroupement des enjeux par niveaux de vulnérabilité
Commentaire : Les enjeux sont regroupés dans différents niveaux de vulnérabilité en fonction de leur sensibilité
à l’inondation
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6. La typologie élaborée veille, par ailleurs, à assurer une certaine cohérence
cartographique. Par exemple, il est en théorie concevable que la vulnérabilité n'est pas la
même entre une prairie et une culture voire entre différents types de cultures. Néanmoins,
l'usage des terres agricoles n'est pas toujours figé et des changements importants peuvent être
constatés d'une année à l'autre. Pour éviter que l'information sur la carte ne soit trop
rapidement périmée, il peut être plus pertinent de ne pas distinguer ces différents types mais
au contraire de les regrouper dans une catégorie "terres agricoles" possédant un seul niveau de
vulnérabilité.
D’autre part, la vulnérabilité doit être envisagée de manière relative, en tenant compte du
nombre de classes défini (en l’occurrence, quatre). Admettons que l’on considère la
vulnérabilité différente selon l’usage d’une terre agricole. La prairie serait classée en
vulnérabilité faible (potentiel érosif des terres réduit mais présence du bétail et coûts de
nettoyages non négligeables) ; la culture de céréales, plus vulnérables, serait classée dans la
catégorie de vulnérabilité moyenne (potentiel érosif plus important, perte de production,
restauration nécessaire de la parcelle). Les cultures florales (cultures très fragiles, à forte
valeur ajoutée) seraient, elles, classées dans le niveau de vulnérabilité supérieur, soit dans le
dernier niveau restant : élevé. Un illogisme apparaîtrait donc puisque ce type d’enjeu se
retrouverait au même niveau de vulnérabilité (élevé) que des enjeux comme une usine, une
habitation ou encore une maison de repos…
Un compromis est donc nécessaire pour assurer une cohérence entre types d’enjeux et niveaux
de vulnérabilité.
Une matrice de détermination du risque de dommages permet de donner une valeur en
croisant l'aléa et la vulnérabilité (figure 2). Il faut souligner le fait que la valeur d’aléa ne
représente pas uniquement des hauteurs d'eau mais constitue un croisement entre profondeur
de submersion et récurrence (cf. Dewil P., ce numéro)
Figure 2 : matrice de détermination du risque de dommages
Commentaire : En croisant aléa et vulnérabilité, on obtient une valeur de risque de dommages, exprimant
l’importance des dégâts sur les éléments vulnérables.
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7. La valeur de risque obtenue reflète l’importance des dommages. Par exemple, les dommages
sont élevés si une habitation est soumise à un aléa élevé ou moyen. Les dégâts occasionnés au
bâtiment et au mobilier représentent, en effet, un coût important ; l’impact sur les résidants
doit également être souligné (nécessité d’un relogement, chocs émotionnels, troubles
sanitaires, risques de pillages).
Inversement, un aléa faible ou moyen frappant un jardin (public ou privé) engendre des
dommages faibles (les impacts sont souvent limités et les coûts réduits aux frais de
nettoyage). En revanche, si ce même jardin est soumis à un aléa élevé, les dommages sont
jugés 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 danger
pour 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 d'espaces "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 que
seuls sont pris en compte les dégâts physiques liés à l’eau et non aux éventuelles substances
polluantes transportées.
Ces besoins théoriques doivent être confrontés aux possibilités liées aux données de
base. La liste des enjeux à cartographier devra alors être ajustée ; elle pourra être affinée si
l'information de base est riche ou, au contraire, dégradée si les données sont imprécises ou
peu fiables. Une série d’allers et retours est donc nécessaire entre cette étape de définition des
besoins et l’étape permettant de préciser les possibilités liées aux données disponibles.
2.3) Deuxième étape : l'inventaire des données disponibles
Un inventaire des données disponibles au Ministère de la Région wallonne a tout
d'abord été réalisé. En effet, pour des raisons liées tant aux délais qu'aux budgets alloués, une
campagne systématique d'acquisition de nouvelles données n'était pas envisageable. La
première contrainte était d'utiliser des données déjà acquises par l'administration.
Les données géographiques devaient pouvoir être traitées rapidement en réduisant au strict
nécessaire les moyens en personnel. Le format vectoriel s'imposait donc ; dans ce format,
chaque objet géographique est représenté sous forme de lignes, de points ou de polygones.
L'utilisation d'images au format matriciel (raster) comme les photographies aériennes ou les
cartes scannées devait, au contraire, être réduite au minimum car ce type de données impose
un très long et coûteux travail de traitement.
Les données de base devaient également être récemment produites afin que l'information soit
la plus actuelle possible. Enfin, leur mise à jour devait être réalisée de manière régulière et
indépendante du projet de cartographie du risque de dommages.
Des données trop anciennes ou trop peu précises ont été écartées, comme les cartes
d'occupation du sol au 1:50.000 produites en 1989 à partir d'images satellitaires. De même, les
cartes I.G.N. vectorielles au 1:10.000 (Top 10v-GIS) n'étant pas encore acquises par le
Ministère de la Région wallonne, elles ne peuvent, à l’heure actuelle, être intégrées que sous
forme de tests dans la méthodologie. Le choix s'est donc naturellement orienté vers deux
données produites par l'administration : le P.L.I. et le P.I.C.C..
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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 s'agit pas à proprement parler d'un 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 de
dossiers dans le domaine de l'aménagement du territoire et de l'urbanisme pour repérer
rapidement les parcelles cadastrales.
Cependant, le P.L.I. ne constitue qu'une simple représentation graphique des parcelles alors
que l'objectif est de connaître l'utilisation du sol. Il ne peut donc être utilisé seul. Un deuxième
document, la matrice cadastrale, est nécessaire. Ce document, tenu à jour par le Ministère des
Finances permet de connaître l'usage déclaré des parcelles, par l'intermédiaire d'un code
unique associé à chacune d'entre elles.
L'utilisation du P.L.I. et de la matrice cadastrale reste délicate et un regard critique est
toujours nécessaire. Le Ministère des Finances, entité chargée de la mise à jour de la matrice
cadastrale ne peut, en effet, se rendre systématiquement sur le terrain pour vérifier si
l'occupation du sol correspond bien aux déclarations du propriétaire. Par exemple, le rez-de-
chaussée d'un bâtiment enregistré par l'administration comme "maison de commerce" (c'est à
dire un petit commerce) peut en réalité avoir été reconverti en logement de plain-pied (et
inversement) ou même être inoccupé, sans que l'administration n'en soit informée. Il faut
noter que la précision de l'information est d'autant plus grande que le revenu cadastral
(taxation) est élevé (le cadastre distingue par exemple 70 types d'activités économiques contre
11 types d'occupation agricole des terres). La fiabilité de l'information est également liée au
niveau de revenu cadastral. La différence de taxation entre une prairie et une culture n'est en
effet pas suffisamment importante pour imposer un déplacement des agents du cadastre
chargés de la vérification. En revanche, l'intérêt d'une vérification est beaucoup plus grand
pour les activités économiques, aux différences de revenus bien supérieures.
Par ailleurs, les feuilles cadastrales ont été géoréférencées (positionnées) à partir des
anciennes cartes I.G.N. au 1:10.000, dont le niveau de généralisation est élevé (la taille des
symboles cartographiques est agrandie pour améliorer la visibilité sur la carte, au détriment de
la 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. est
progressivement repositionné sur base des nouvelles cartes I.G.N., et amélioré tous les ans,
des imprécisions géométriques demeurent toujours.
L'intégralité de la Région wallonne est couverte par le P.L.I., bien qu'il 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 l'échelle du 1:1000.
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9. La couche utilisée représente les constructions (bâtiments et équipements techniques) sous
forme de polygones. Un attribut alphanumérique est associé à chacun d'entre eux et permet de
définir sa nature (habitation, hôpital, station d'épuration, 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 l'état brut et
imposent un traitement informatique à l'aide d'un logiciel de Système d'Information
Géographique (S.I.G.).
Le P.L.I.
Le P.L.I. est intégré en réalisant une liaison avec la matrice cadastrale. Les quelques
221 natures cadastrales du Ministère des Finances sont regroupées en 15 types d'enjeux. A ce
stade, une carte des enjeux peut être produite et constitue déjà un document utile. Un niveau
de vulnérabilité étant associé à chaque type d’enjeux, il est également possible de produire
une carte de vulnérabilité.
Comme nous l'avons vu précédemment, le P.L.I. peut comporter des erreurs au niveau des
natures cadastrales. Cette incertitude est prise en compte dans l'identification des enjeux et la
détermination de leur vulnérabilité. Par exemple, aucune distinction n'est faite entre une
habitation et une habitation de vacances et ces deux natures sont regroupées toutes deux dans
le type d'enjeu habitation possédant un seul niveau de vulnérabilité (élevé).
Les imprécisions géométriques sont contournées par l'utilisation d'une échelle adaptée, celle
du 1:10.000. Au vu de la précision actuelle du P.L.I., il est en effet dangereux de produire une
carte à une échelle plus grande.
Le P.I.C.C.
Le P.I.C.C. est traité en vue d'associer un symbole ponctuel à certains bâtiments très
vulnérables ou d'importance majeure (pompiers, maisons de repos, équipements de production
d'eau potable, etc.). L'objectif est d'attirer le regard du lecteur sur des éléments dont l'emprise
spatiale peut être très faible mais dont la fonction est inversement proportionnelle. Par
exemple, un poste transformateur électrique constitue un objet de dimension réduite mais
d'une importance capitale dans le bon fonctionnement d'une collectivité.
Le plan de secteur
Le plan de secteur (au format vectoriel) est utilisé pour déterminer des zones de risque
potentiel. Les parcelles non bâties (terres agricoles, terrains, friches) situées dans une zone
urbanisable (au sens de l'article 25 du Code Wallon de l’Aménagement du Territoire, de
l’Urbanisme et du Patrimoine – C.W.A.T.U.P.) sont considérées (théoriquement) comme
pouvant à terme être bâties et donc passer dans la catégorie de vulnérabilité élevée. Un risque
de dommages potentiel apparaît ainsi et vient se superposer à un risque existant. La valeur de
risque potentiel peut être élevé ou moyen en fonction du niveau d’aléa. (figure 3)
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10. Figure 3 : Matrice de détermination du risque de dommages potentiel
Commentaire : Après croisement avec l'aléa, les terrains non bâtis, situés dans une zone urbanisable du plan de
Secteur, sont considérés comme présentant un risque de dommages potentiel. Ces terrains sont en effet estimés
théoriquement 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) est
utilisée comme fond de plan. La couche " risque de dommages" est superposée en
transparence et permet la localisation géographique.
Carte I.G.N. vectorielle
Des tests sont effectués en vue d'une intégration de la carte I.G.N. au format vectoriel
(Top 10v-GIS). Pour l'instant, 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 le
fond de plan I.G.N. matriciel, une couche spécifique au format vectoriel est nécessaire pour
l'exécution d'analyses 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 de
visualiser les plans d'eau et les lits mineurs des cours d'eau.
3) Résultats obtenus et perspectives
La méthodologie de cartographie du risque de dommages est, dans ses grandes lignes,
finalisée. Des recherches visant à l'intégration de la carte I.G.N. vectorielle se poursuivent
néanmoins 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 de
production est établi.
La carte réalisée augure déjà un bon potentiel en terme de rapidité de production. Un
important travail reste à effectuer au niveau de la modélisation du traitement informatique des
données de manière à rendre la production de la carte la plus automatisée possible.
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11. Figure 4 : Extrait de la carte du risque de dommages (échelle du document original : 1/10.000)
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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 terrains
nus pouvant théoriquement être bâtis dans le futur.
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13. Conclusion
La méthodologie mise au point possède de nombreux atouts. Les données utilisées –
P.L.I. et P.I.C.C. notamment – et l'automatisation de leur traitement permettront d'apporter
une réponse aux quatre principales exigences :
- conception d'une carte efficace, à destination d'utilisateurs 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 produit
par le Ministère des Finances. Sa précision supérieure constituera un avantage indéniable.
Enfin, les besoins de l'administration ne se réduisent pas à une simple visualisation
cartographique mais comportent également des besoins plus techniques comme la détection
d'objets ou la production de statistiques. Par la spécificité de sa conception, la base de
données géographiques créée pour la production de la carte devrait permettre un
élargissement des applications comme, par exemple, la réalisation de calculs coûts/avantages
permettant de juger de la pertinence des aménagements hydrauliques projetés.
La carte du risque de dommages et le Système d'Information Géographique associé,
constitueront donc, au final, un outil efficace pour mettre en œuvre les différentes actions
visant à réduire l'impact des inondations en Région wallonne.
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