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URBANSIMUL, un outil d'analyse et de prospective sur le foncier

L'Inra Sad Ecodéveloppement et le Cerema Méditerranée ont développé URBANSIMUL, un logiciel d’analyse et simulation de l’occupation du sol et de sa régulation, à l'échelle parcellaire, sur l'ensemble de la région Provence-Alpes-Côte d'Azur. L'ampleur du système d’information géographique qu'il propose constitue une première à l’échelle internationale.

Lalouvesc (Ardèche) Vue aérienne. © CC BY-SA 3.0 Wikimedia Commons, Zimpalaa
Par Françoise Maxime
Mis à jour le 28/11/2016
Publié le 08/12/2015

L'augmentation de la population et un fort taux de communes carencées en logements, tant dans les territoires urbains  et périurbains que ruraux, font de la gestion de l’espace un enjeu majeur dans la région Provence-Alpes-Côte d'Azur (Paca). Depuis plus de dix ans, des intérêts convergents autour d'une meilleure connaissance de l'occupation du sol, de sa régulation et des dynamiques territoriales, ont donné lieu à la mise en place de partenariats successifs entre l'unité de recherche Inra Ecodéveloppement (Avignon) et les acteurs régionaux de l'aménagement du territoire.

 Un système d’information géographique sur toute la région Paca

Initié dès 2004, le projet URBANSIMUL visait à produire un outil d'observation et d'analyse  de la dynamique urbaine et sa régulation par les politiques zonales publiques. Un accès en continu aux données individuelles sur la propriété et les biens fonciers et immobiliers nécessaires au développement de cet outil a été acquis dans le cadre des partenariats conclus en 2009 entre l'Inra et les acteurs régionaux.

Toutes les informations géographiques et foncières actuellement disponibles sont utilisées dans URBANSIMUL pour délivrer une information très précise et exhaustive sur les capacités constructives physiques et légales des parcelles, ainsi que sur leurs propriétaires. La grande majorité des contraintes physiques et légales existantes (routes, équipements, bâtis, zonages réglementaires sur la protection de l’environnement, des paysages ou de gestion des risques) sont intégrées et traitées selon une série de règles statistiques et géomatiques.

Schéma du projet URBANSIMUL. © Inra/Cerema, G. Géniaux/B. Leroux
© Inra/Cerema, G. Géniaux/B. Leroux

 

Identifier l’offre foncière et les gisements fonciers disponibles

URBANSIMUL propose un repérage automatique des parcelles intégralement ou en partie disponibles pour l’urbanisation, et délivre aux acteurs publics de la planification urbaine et de la prospection foncière une série d’outils de diagnostic et de prévision sur les dynamiques foncières et l’urbanisation.

URBANSIMUL est conçu comme une plateforme modulaire. Un premier module permet à l'utilisateur, sur son territoire de compétence, de télécharger les données traitées et harmonisées du système d’information géographique. Un deuxième module propose un diagnostic, sous forme de tableaux de bord commentés dans lesquels les données sont agrégées selon différentes problématiques foncières (zonages, densité, risques, …), à l’échelle du territoire concerné, avec des comparaisons systématiques à d’autres territoires. Un troisième module permet à l’utilisateur de corriger et de déposer des données. Cette démarche de crowdsourcing donne l'opportunité aux chercheurs de bénéficier de données co-validées et alimentées en continu sur les contraintes légales et physiques jouant sur les parcelles. Elle est par ailleurs couplée à la mise en place d'une filière de remontée d'information par des acteurs clés de la planification urbaine. Enfin, un quatrième module, permettant de simuler l'extension urbaine future en fonction de différents scénarios paramétrables par l'utilisateur, devrait être fonctionnel en 2017.

 Un outil de réduction des coûts publics

Un des résultats les plus intéressants d'URBANSIMUL est qu’il constitue un puissant outil de réduction des coûts publics. En disposant immédiatement d’informations fiables, exhaustives, mises à jour et directement utilisables sur chaque unité foncière du territoire régional, ainsi que de diagnostics synthétiques à différentes échelles, les collectivités territoriales peuvent concentrer leurs efforts, intellectuels et financiers, sur leur stratégie de planification urbaine. De même, le repérage automatique des gisements fonciers d’envergure, et en particulier ceux détenus par des acteurs publics, permet de concevoir des politiques d’intervention plus en amont et une veille foncière à moindre coût.

Vers un déploiement national

L'appropriation de l'outil par les collectivités territoriales et les services de l’État en Paca permet  d'envisager un déploiement d'URBANSIMUL à l'échelle nationale. En effet, URBANSIMUL utilise des données qui sont en partie présentes et standardisées sur la plupart des régions ou en voie d'être généralisées dans l'ensemble du pays à court terme. Cela permettrait de doter les collectivités territoriales d'un outil précieux d'aide à la décision pour la conception de leurs documents d’urbanisme et l'élaboration de leur politique foncière.

Un outil au service de la recherche

De nombreuses équipes de recherche qui travaillent sur l’évaluation des impacts de l’urbanisation sont en demande d'informations fiables, à des échelles très fines, sur le foncier et l’occupation du sol et, plus encore, d'outils pour simuler à court ou moyen termes l’évolution de l’occupation du sol. Plusieurs projets de recherche, conduits par l’Inra et ses partenaires, s’appuient déjà sur URBANSIMUL pour évaluer les conséquences des changements de l’occupation du sol sur la disponibilité en eau (projets Vigie-Med et Precos-Climate-KIC), ou sur la diffusion de microorganismes pathogènes (projet Epidec). Le module de simulation d'URBANSIMUL permet également d’analyser rétrospectivement l’effet de politiques territoriales. Une politique active d’ouverture de l’outil à d’autres partenaires de la recherche est actuellement menée pour renforcer le traitement scientifique de l’évaluation des politiques territoriales dans différents domaines.

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Sciences pour l’action et le développement
Centre(s) associé(s) :
Provence-Alpes-Côte d'Azur

Une technologie Open Source

Développé uniquement à partir de technologie open source, URBANSIMUL est abrité par le plateau géomatique Geopen4s du centre Inra Paca. Ce sont plus de 40 millions d’objets géographiques qui sont annuellement intégrés et analysés dans cet outil. On délivre ainsi une information qui est à la fois disponible sur de grands territoires - ce qui est incontournable pour se doter d’une vision d’ensemble des dynamiques territoriales - et opérationnelle à l’échelle de la parcelle ou l'unité foncière – ce qui permet un usage au quotidien par les acteurs publics de la planification urbaine et de la prospection foncière.

Documents à télécharger

  • Leroux, B., Geniaux, G. (2015). URBANSIMUL1. Journée technique CoTITA "Stratégies et mobilisation des outils de politiques foncières pour la production de logements", 26 mars, Aix-en-Provence.
  • URBANSIMUL1,  un outil d'analyse et de prospective sur le foncier. 4 p.

Nouvelle convention de partenariat 2015-2017

Outil serveur Urbansimul. © Inra
Outil serveur Urbansimul © Inra
La première version serveur d'URBANSIMUL est aujourd'hui utilisable par des services techniques de collectivités territoriales en charge de la planification urbaine. La prochaine version serveur sera ouverte à l’ensemble des collectivités territoriales de la région Paca. Elle fait l'objet d'une convention de partenariat sur 3 ans, et son développement a été inscrit dans le contrat de plan Etat-Région signé en juin 2015.

Cette convention se traduit par la mise à disposition de l’Inra d’un budget permettant l’embauche de 3 ingénieurs contractuels pendant 3 ans et ainsi de finaliser, avec le Cerema, les derniers développements de l’outil pour améliorer son ergonomie, développer des modules complémentaires sur de nouvelles thématiques et assurer l’accompagnement des collectivités territoriales. 10 collectivités territoriales couvrant une centaine de communes constitueront les premiers utilisateurs, afin d’affiner les derniers réglages de l’outil avant sa mise en ligne complète en 2016.

Il sera alors proposé aux collectivités territoriales intéressées et aux Directions départementales des territoires un accès gratuit à l'interface URBANSIMUL.

 

 Les signataires de l’actuelle convention de partenariat de recherche et développement sont, outre l’Inra :

  •  le Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (Cerema) – Direction Méditerranée, qui est co-développeur  d'URBANSIMUL depuis 2011,
  •  le Centre Régional de l'Information Géographique (Crige),
  •  la Région Provence-Alpes-Côte d'Azur (Région Paca), l’Etat via la Dreal Paca, et l’Établissement Public Foncier Provence-Alpes-Côte d'Azur (EPF Paca).

Des avancées en économétrie spatiale

A partir des données d'URBANSIMUL, l'unité Ecodéveloppement développe des recherches :

  • sur les modèles statistiques permettant le traitement de très grands échantillons dans le domaine des changements d'occupation du sol. La dimension des échantillons constitue en effet une difficulté majeure pour les modèles discrets avec dépendance spatiale comme celui d'URBANSIMUL qui est constitué de plus de 4 millions de parcelles sur la région Paca. Cette question est un front de recherche en économétrie spatiale et constitue le cœur de la publication académique autour du projet URBANSIMUL.
  • Sur l'analyse quantitative des politiques territoriales : identification des déterminants des choix publics, évaluation des effets des politiques territoriales à partir de méthode causale.
  • Sur la modélisation des choix agricoles et fonciers.
  • Sur la dynamique des marchés fonciers.

 Références bibliographiques récentes

  • Geniaux, G., Napoleone, C., et Leroux, B. (2015). Les effets prix de l’offre foncière. Revue d’Economie Régionale et Urbaine, (1-2), 273-320.
  • Martinetti, D., Geniaux, G. (2015). Implementation of fast and accurate algorithms for the approximation of MVN probabilities for big sample data: The case of spatial probit. 14th International Workshop on Spatial Econometrics and Statistics, Paris, May 27-28, 2015.
  • Diallo, A. (2014). Théorie et estimation des modèles spatiaux à choix discret : Application aux modèles d'occupation du sol en région PACA. Thèse EHESS/Greqam/Inra.
  • Delattre, L. (2013). Analyse des déterminants des choix de préservation des espaces agricoles et naturels dans les politiques locales d’urbanisme. Apports d’une approche multi-méthodes. Thèse EHESS/Greqam/Inra.
  • Vimal, R., Geniaux, G., Pluvinet, P., Napoleone, C., and Lepart, J. (2012). Detecting threatened biodiversity by urbanization at regional and local scales using an urban sprawl simulation approach: Application on the French Mediterranean region. Landscape and Urban Planning, 104(3-4), 343 – 355.
  • Geniaux, G. et Napoléone, C. (2011). Evaluation des effets des zonages environnementaux sur la croissance urbaine et l’activité agricole. Economie et Statistique, (444-445), 181– 199.