Co-évolution spatiale des potentiels esthétiques et écologique du

Co-évolution spatiale des potentiels esthétiques et écologique du
paysage
Yohan Sahraoui
PhD Student, Université de Franche Comté. [email protected]
Le paysage est porteur d'enjeux esthétiques et écologiques, constituant à la fois le cadre de
vie des habitants d’un territoire et le support du cycle de vie des espèces animales.
Néanmoins, il existe actuellement une méconnaissance des relations entre ces deux
dimensions du paysage et notamment de la manière dont elles évoluent conjointement dans
l'espace. Nous proposons d'explorer cette co-évolution au moyen de la modélisation
spatiale, en cherchant à répondre à cette question : y a-t-il antagonisme ou convergence
entre esthétique paysagère et valeur écologique du paysage ? Les franges urbaines
d'agglomérations françaises, qui concentrent des enjeux d'aménagement du territoire visant
à concilier la préservation du cadre de vie des habitants et la conservation de la biodiversité,
constituent des espaces privilégiés sur lesquels nous focaliserons notre attention.
Etude&de&la&coDévoluGon&spaGale&des&potenGels&
esthéGque&et&écologique&du&paysage&
Yohan&Sahraoui&
&
Labex&COTE&–&Université&de&Bordeaux&
ThéMA&UMR&6049&CNRS&–&Université&de&FrancheDComté&
Congrès(Ecolo’Tech(–(Montpellier(–((3(novembre(2016(
1
&Introduc0on&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Contexte
La&mul0fonc0onnalité&du&paysage&en&ques0on&
&
•  Le&paysage&comme&composante&du&cadre&de&vie&des&individus&=&foncGon&esthéGque&
&Etude(de(la(rela@on(individu(–(environnement((psychologie(environnementale)(
(
•  Le&paysage&comme&support&du&cycle&de&vie&des&espèces&=&foncGon&écologique&
Etude(de(la(rela@on(espèce(–(milieu((écologie(du(paysage)(
&
&
Constat&par&rapport&à&l’état&des&recherches&scien0fiques&
&
•  Peu&de&travaux&empiriques&sur&les&relaGons&entre&les&dimensions&esthéGque&et&
écologique&du&paysage&
•  Aucune&recherche&dans&une&approche&diachronique&:&comment&un&changement&
paysager&affecte&de&manière&conjointe&ses&deux&foncGons&?&
&
Une&probléma0ques&opéra0onnelles&:&comment&concilier&préservaGon&du&cadre&de&vie&
et&conservaGon&de&la&biodiversité&dans&les&opéraGons&d’aménagement&du&territoire&?&
&
&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
Contexte
Fry&et(al.((2009)&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
Contexte
Fry&et(al.((2009)&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Contexte
Fry&et(al.((2009)&
Importance&des&structures&paysagères&
pour&formaliser&la&relaGon&entre&la&
esthéGque&et&écologie&
Besoin&de&reconsGtuer&les&
structures&paysagères&de&
manière&rétrospecGve&
Une&entrée&par&des&
données&d’occupaGon&
du&sol&mulGDdates&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Contexte
Fry&et(al.((2009)&
Importance&des&structures&paysagères&
pour&formaliser&la&relaGon&entre&la&
esthéGque&et&écologie&
Besoin&de&reconsGtuer&les&
structures&paysagères&de&
manière&rétrospecGve&
Une&entrée&par&des&
données&d’occupaGon&
du&sol&mulGDdates&
Quelle&est&l’évolu0on&conjointe&des&dimensions&esthé0que&et&écologique&du&paysage&pour&une&même&
dynamique&d’occupa0on&du&sol&?&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
Terrain d’étude
Un&focus&sur&les&franges&urbaines&
Exemple(de(l’aggloméra@on(de(Besançon(
entre(1984(et(2010(
(
•  Des&paysages&diversifiés&
•  Des&changements&d’occupaGon&du&sol&rapide&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
Construction de données d’occupation du sol multi-dates
Cartographie&mulGDdates&à&haute&résoluGon&spaGale&
(5m)&en&11&catégories&:&
&
D  Milieux&foresGers&(cœurs&de&forêts,&zones&arborées)&
D  Milieux&aquaGques&(cours&d’eau,&plans&d’eau)&
D  Milieux&ouverts&(cultures,&prairies,&autres&zones&
herbacées)&
D  Milieux&urbanisés&(surfaces&arGficialisées,&bâGments,&
réseaux&de&transport&secondaires,&grandes&
infrastructures&de&transport)&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
2
&Modélisa0on&du&poten0el&écologique&du&paysage&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Principe de modélisation du potentiel écologique du paysage
Une&entrée&par&la&connecGvité&paysagère&foncGonnelle&=&réponse&des&espèces&face&
aux&structures&paysagères&en&termes&de&mouvements&individuels&
Objectif 1. Définir les besoins écologiques d’un ensemble d’espèces
Objectif 2. Caractériser la connectivité paysagère à l’aide de métriques spatiales
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Approche multi-espèces
56&espèces&déterminantes&TVB&
(vertébrés)&présentes&dans&la&
zone&d’étude&
DéfiniGon&des&besoins&
écologiques&des&espèces&
• 
• 
• 
Préférences&en&termes&d’habitat&
Capacités&de&dispersion&
Résistance&aux&déplacements&
ConstrucGon&de&
16&espèces&
virtuelles&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Approche multi-espèces
56&espèces&déterminantes&TVB&
(vertébrés)&présentes&dans&la&
zone&d’étude&
DéfiniGon&des&besoins&
écologiques&des&espèces&
• 
• 
• 
Préférences&en&termes&d’habitat&
Capacités&de&dispersion&
Résistance&aux&déplacements&
ConstrucGon&de&
16&espèces&
virtuelles&
…&
…&
…&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Principe de mesure de métriques de connectivité à partir de graphes paysagers
Mesure&de&
métriques&de&
connecGvité&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Représentation spatiale de la connectivité paysagère multi-espèces
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Représentation spatiale de la connectivité paysagère multi-espèces
Principe&de&généralisaGon&spaGale&de&
métriques&de&connecGvité&locales&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Représentation spatiale de la connectivité paysagère multi-espèces
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Représentation spatiale de la connectivité paysagère multi-espèces
Ouvertures&et&perspecGves&
3
&Modélisa0on&du&poten0el&esthé0que&du&paysage&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Principe de modélisation du potentiel esthétique du paysage
Préférences esthétiques du paysage = résultat de l’interaction entre des attributs
propres au paysage et caractéristiques propres aux individus
Objectif 1. Mettre en lumière les préférences individuelles pour les paysages
Objectif 2. Caractériser les attributs du paysage à l’aide de métriques spatiales
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Construction d’un questionnaire photographique et mesure de métriques de visibilité
RéalisaGon&de&photographies&de&manière&aléatoire&le&long&d’un&transect&rouGer&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Construction d’un questionnaire photographique et mesure de métriques de visibilité
Comparaison&par&paires&de&photographies&
=&classement&qualita0f&
&
&
Calcul&d’un&score&de&jugement&esthéGque&pour&chaque&photo&et&pour&chaque&
répondant&(n&=&1420)&
&
&
Calcul&de&la&moyenne&des&jugements&esthéGques&par&photo&&
=&variable&quan0ta0ve&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Construction d’un questionnaire photographique et mesure de métriques de visibilité
Comparaison&par&paires&de&photographies&
=&classement&qualita0f&
&
&
Calcul&d’un&score&de&jugement&esthéGque&pour&chaque&photo&et&pour&chaque&
répondant&(n&=&1420)&
&
&
Calcul&de&la&moyenne&des&jugements&esthéGques&par&photo&&
=&variable&quan0ta0ve&
Calcul&de&métriques&de&
composiGon&et&de&
configuraGon&du&paysage&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Modélisation statistique des préférences esthétiques du paysage
Jugements&esthéGques&
=&variable&à&expliquer&
30&photographies&
ModélisaGon&staGsGques&
(régression&linéaire&mulGple)&
Métriques&de&visibilité&
=&variables&explicaGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Modélisation statistique des préférences esthétiques du paysage
Jugements&esthéGques&
=&variable&à&expliquer&
30&photographies&
ModélisaGon&staGsGques&
(régression&linéaire&mulGple)&
Métriques&de&visibilité&
=&variables&explicaGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Modélisation statistique des préférences esthétiques du paysage
Jugements&esthéGques&
=&variable&à&expliquer&
30&photographies&
ModélisaGon&staGsGques&
(régression&linéaire&mulGple)&
Métriques&de&visibilité&
=&variables&explicaGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Modélisation spatiale des préférences esthétiques du paysage
Ouvertures&et&perspecGves&
4
&CoMévolu0on&spa0ale&des&poten0els&paysagers&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
Méthodologie générale
OccupaGon&du&
sol&(1984)&
OccupaGon&du&
sol&(2010)(
Changements&
d’occupaGon&
du&sol(
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
Méthodologie générale
Métrique&de&
connecGvité&
paysagère&
OccupaGon&du&
sol&(1984)&
OccupaGon&du&
sol&(2010)(
Métriques&de&
visibilité&du&
paysage&
Changements&
d’occupaGon&
du&sol(
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
Méthodologie générale
Besoins&écologiques&
d’espèces&animales&
Métrique&de&
connecGvité&
paysagère&
OccupaGon&du&
sol&(1984)&
OccupaGon&du&
sol&(2010)(
Métriques&de&
visibilité&du&
paysage&
ModélisaGon&du&potenGel&
écologique&du&paysage&
Changements&
d’occupaGon&
du&sol(
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
Méthodologie générale
Besoins&écologiques&
d’espèces&animales&
Métrique&de&
connecGvité&
paysagère&
OccupaGon&du&
sol&(1984)&
OccupaGon&du&
sol&(2010)(
Métriques&de&
visibilité&du&
paysage&
Jugements&esthéGques&
des&individus&&
ModélisaGon&du&potenGel&
écologique&du&paysage&
Changements&
d’occupaGon&
du&sol(
ModélisaGon&du&potenGel&
esthéGque&du&paysage&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Méthodologie générale
Besoins&écologiques&
d’espèces&animales&
Métrique&de&
connecGvité&
paysagère&
OccupaGon&du&
sol&(1984)&
OccupaGon&du&
sol&(2010)(
Métriques&de&
visibilité&du&
paysage&
Jugements&esthéGques&
des&individus&&
ModélisaGon&du&potenGel&
écologique&du&paysage&
EvoluGon&spaGale&du&
potenGel&écologique&
Changements&
d’occupaGon&
du&sol(
EvoluGon&spaGale&du&
potenGel&esthéGque&
ModélisaGon&du&potenGel&
esthéGque&du&paysage&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Méthodologie générale
Besoins&écologiques&
d’espèces&animales&
Métrique&de&
connecGvité&
paysagère&
OccupaGon&du&
sol&(1984)&
OccupaGon&du&
sol&(2010)(
Métriques&de&
visibilité&du&
paysage&
Jugements&esthéGques&
des&individus&&
ModélisaGon&du&potenGel&
écologique&du&paysage&
EvoluGon&spaGale&du&
potenGel&écologique&
Changements&
d’occupaGon&
du&sol(
CoDévoluGon&
spaGale&
EvoluGon&spaGale&du&
potenGel&esthéGque&
ModélisaGon&du&potenGel&
esthéGque&du&paysage&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
Evolution spatiale du potentiel écologique du paysage
•  Des&évoluGons&posiGves&principalement&
localisées&dans&les&espaces&agricoles&(mutaGons&
de&cultures&intensives&en&prairies&notamment)&
•  Des&évoluGons&négaGves&autour&de&
l’aggloméraGon&urbaine&(étalement&urbain)&
•  Une&relaGve&stagnaGon&au&sein&des&espaces&
foresGers&
&
&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
Evolution spatiale du potentiel esthétique du paysage
•  Des&changements&très&localisés&
spaGalement&
•  Des&évoluGons&négaGves&
notamment&dues&à&la&créaGon&de&
zones&industrielles&et&commerciales&
et&à&la&fermeture&paysagère&
•  Des&évoluGons&posiGves&
concentrées&dans&des&zones&
d’ouverture&paysagère&et&de&
créaGon&d’espaces&aquaGques&
&
&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Co-évolution spatiale des potentiels esthétique et écologique du paysage
• 
• 
• 
• 
La&majeure&parGe&de&l’espace&(84,9%)&concernée&par&une&relaGve&stabilité&
Une&convergence&négaGve&(3,6%&de&l’espace)&principalement&à&proximité&de&l’aggloméraGon&urbaine&
Une&convergence&posiGve&(7,9%&de&l’espace)&réparGe&spaGale&dans&les&espaces&ouverts&
Très&peu&de&zones&de&divergence&(3,6%&de&l’espace&total)&
Ouvertures&et&perspecGves&
5
&Ouvertures&et&perspec0ves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures et perspectives
Ouvertures&scien0fiques&
&
•  ValidaGon&des&potenGels&écologiques&à&parGr&de&relevés&diachroniques&(présence/
absence,&abondance,&suivi&du&déplacement&des&espèces&par&exemple)&
•  Analyse&de&la&différenGaGon&des&jugements&esthéGques&des&individus&(construcGon&de&
groupes&de&jugement&homogènes)&
•  Vers&une&étude&décomposée&par&type&de&changement&d’occupaGon&du&sol&sur&chaque&
espèce&virtuelle&et&chaque&groupe&de&jugement&esthéGque&
&
Ouvertures&et&perspecGves&
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures et perspectives
Ouvertures&scien0fiques&
&
•  ValidaGon&des&potenGels&écologiques&à&parGr&de&relevés&diachroniques&(présence/
absence,&abondance,&suivi&du&déplacement&des&espèces&par&exemple)&
•  Analyse&de&la&différenGaGon&des&jugements&esthéGques&des&individus&(construcGon&de&
groupes&de&jugement&homogènes)&
•  Vers&une&étude&décomposée&par&type&de&changement&d’occupaGon&du&sol&sur&chaque&
espèce&virtuelle&et&chaque&groupe&de&jugement&esthéGque&
&
Perspec0ves&opéra0onnelles&
&
•  Quels&changements&d’occupaGon&du&sol&affectent&ou&à&l’inverse&favorisent&
conjointement&la&connecGvité&écologique&et&les&préférences&esthéGques,&et&où&?&
•  ApplicaGon&pour&des&analyses&prospecGves&(études&d’impact&par&exemple)&
•  Vers&une&aide&à&la&décision&en&aménagement&du&territoire&
Ouvertures&et&perspecGves&
Merci&pour&votre&aQen0on&!&
&
&
&
&
Yohan&Sahraoui&
[email protected]&&
Titre
Titre
Titre
Construction d’un questionnaire photographique
Un&score&de&préférence&esthéGque&apribué&à&chaque&
photo&pour&chaque&répondant&(n&=&1420)&
Traitement&des&résultats&sous&forme&d’une&ACP&
&
&
DéfiniGon&de&groupes&de&jugements&
homogènes&à&parGr&des&coordonnées&
factorielles&des&individus&(CAH)&
Modélisation spatiale des préférences esthétiques du paysage
Modélisation spatiale des préférences esthétiques du paysage
Modélisation spatiale des préférences esthétiques du paysage
IntroducGon&
PotenGel&écologique&
PotenGel&esthéGque&
CoDévoluGon&spaGale&
Ouvertures&et&perspecGves&
Construction de données d’occupation du sol multi-dates
Résultat&=&cartographie&mulGDdates&à&haute&résoluGon&spaGale&(5m)&
en&11&catégories&:&
&
D  Milieux&foresGers&(cœurs&de&forêts,&zones&arborées)&
D  Milieux&aquaGques&(cours&d’eau,&plans&d’eau)&
D  Milieux&ouverts&(cultures,&prairies,&autres&zones&herbacées)&
D  Milieux&urbanisés&(surfaces&arGficialisées,&bâGments,&réseaux&de&
transport&secondaires,&grandes&infrastructures&de&transport)&
&
Traitements&géomaGques&pour&la&cartographie&
de&l’occupaGon&du&sol&(2010)&
&
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
Sources(:(BD(Topo((IGN),(Registre(Parcellaire(Graphique((ASP)(
(
(
AdaptaGon&par&photoDinterprétaGon&pour&la&cartographie&
rétrospecGve&de&l’occupaGon&du&sol&(1984)&