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RAPPORT DE STAGE

REACTUALISATION DE LA

CARTOGRAPHIE DU BRUIT

SAINT ETIENNE METROPOLE.

Un rapport de Vincent Campanella.

Maître de stage : Pierre Brun

Enseignante référent : Elisabeth Chesneau

RAPPORT DE STAGE




Un rapport de Vincent Campanella.

: Elisabeth Chesneau

RAPPORT DE STAGE :




Réactualisation de la cartographie du bruit, Campanella Vincent, Septembre 2013 2

REMERCIEMENTS:REMERCIEMENTS:REMERCIEMENTS:REMERCIEMENTS:

J’adresse une attention particulière à tous ceux qui m’ont soutenu au cours de ces

cinq mois de stage. Tout d’abord mon maître de stage : PIERRE BRUN, chargé de mission air

bruit, qui a apporté son sens du travail ainsi que son savoir au cours de ces cinq mois. Mais

également VALERIE JANILLON, technicienne chez Acoucité (observatoire du bruit du Grand

Lyon), qui nous fut un soutien important dans la mesure où elle a apporté une méthodologie

des plus efficaces.

Je tiens aussi à remercier l’équipe de la direction du développement durable parmi laquelle

figurent JEAN-BAPTISTE CALVI, AUDREY PLACE, DAMIEN GRATALOUP et CECILIA MALHERBE, le pôle

Direction de l’Aménagement du Territoire pour la qualité de l’accueil ainsi que le personnel

d’Acoucité parmi laquelle figure SEBASTIEN CARRA, qui nous a apporté une aide technique

dans le traitement des données ferroviaires.

Mais tout ceci n’aurait pas eu lieu sans l’équipe d’encadrement du master, qui m’a apporté

au cours de l’année le savoir-faire et les méthodes nécessaires pour l’utilisation d’outils SIG.

C’est donc pour cela que j’adresse plus particulièrement mes remerciements à THIERRY

JOLIVEAU et ELISABETH CHESNEAU, qui m’ont respectivement accordé mon intégration dans le

master et collaboré dans la rédaction de ce rapport.

Je conclus ce mot de remerciements en adressant bien entendu un grand merci à mon

entourage et plus particulièrement ma famille, qui m’a soutenu à tous les moments et qui

m’a incité à donner le meilleur de moi-même pour mes premiers pas dans la vie

professionnelle.


SOMMAIRE:

Remerciements Page 2 :

Sommaire :

INTRODUCTION Page 6 :

I : Un stage chez Saint-Etienne-Métropole :

1 : Présentation de l’organisme : Page 7 : - Structuration et définition des pôles de compétence : Page 7 :

2 : Présentation des pôles de compétence en matière

d’environnement à l’échelle de la communauté d’agglomération. : Page 8 : - Le service de gestion des déchets ménagers : Page 8 :

- Le service d’assainissement et de gestion des rivières : Page 9 :

3 : Le service développement durable : Page 10 :

- Enjeux : Page 10 :

- Actions entrevues au cours de l’année 2012 : Page 10 :

- Perspectives pour l’année 2013 : Page 12 :

II : La cartographie du bruit : Etat de l’art :

1 : Cartographier le bruit, la première nuisance en milieu urbain : cas de

l’agglomération lyonnaise Page 12 :

2 : La cartographie du bruit de 2007 : résumé non technique, méthodologie et

estimation des populations exposées Page 14 :

-Résumé non technique : Page 14 :

- Estimation des populations exposées : Page 16 : - Méthodologie employée : Page 18 :

3 : La nécessité de répondre aux problèmes de bruit par l’élaboration de

cartes stratégiques pour la mise en place d’un plan d’actions : le Plan de

Prévention du Bruit dans l’Environnement. Page 20 :

4 : Les besoins recherchés par Saint-Etienne Métropole dans la réactualisation

de la cartographie du bruit : objectifs et missions du stage Page 22 :

III : Les technologies employées pour l’établissement de la

cartographie du bruit, interventions effectuées au cours du stage :

1 : L’intervention des logiciels SIG dans la cartographie du bruit : traitement et


harmonisation de jeux de données complexes : Page 23 :

2 : L’intervention des logiciels acoustiques dans la cartographie du bruit: Page 24 :

IV : Proposition de la méthodologie employée pour la réalisation

d’une carte de bruit :

A- Traitement des données : Page 25 :

1 : traitement des données émettrices de bruit Page 25 : - Données routières Page 25 :

Nettoyage de la donnée RESAFFECT et de la donnée BDTopo : Page 26 :

Traitement de la donnée RESAFFECT : fusion des polylignes vers un seul sens de

circulation. Page 26 :

Traitement de la donnée RESAFFECT : traitement des données trafic : Page 29 :

Appariement des données RESAFFECT vers le jeu de données BDTopo et combinaison

du jeu de données de la plateforme air-bruit sur la BDTopo Page 30 :

Application de la vitesse aux entités jointes et application du forfaitaire : Page 31 :

Définition des gestionnaires routiers et standardisation des revêtements :

Page 32 :

Traitement des infrastructures de franchissement de type pont : Page 33 :

Traitement de la demi-largeur des entités routières : Page 36 :

-Données ferroviaires Page 37 :

Découpage de la vitesse en fonction de l’infrastructure : Page 37 :

Découpage en fonction du type de rail, pondération acoustique associée Page 38 :

Traitement de la base de données trafic Page 38 :

- Données relatives aux ICPE-A 0 :

Géoréférencement des ICPE : Page 40 :

Définition d’une bruyance pour chaque ICPE en fonction du type

d’activités : Page 40 :

2 : traitement de la donnée réceptrice : le bâti Page 41 :

- Traitement de la donnée relative aux bâtiments Page 41 :

Structuration de la donnée d’origine, orientation de nos choix de méthodologie :

Page 41 :

Traitement du bâti issu de la BDTopo : Page 43 :

Traitement du bâti issu de la plateforme Air/bruit (commune de Saint Chamond et

Rochetaillée) : Enrichissement de la donnée bâti à l’aide des RIL et des zones

d’activités: Page 46 :

Traitement de la ville de Saint-Etienne, réactualisation du bâti de la donnée VSE2007 et

finalisation de la couche bâti. Page 47 :

- Appariement de la population aux bâtiments Page 47 :

Traitement de la donnée IRIS : fichier Excel 2010 / Base de données IRIS.shp

Page 47 :

Traitement de la base de données IRIS Page 48 :

Appariement de la population selon les IRIS Page 49 :

Correction de l’appariement de la population sur les communes de Saint-Chamond et

Saint Etienne Page 51 :


3 : traitement des données connexes : modèle numérique de terrain,

absorption du sol, limites communales et écrans antibruit. 2 :

Traitement des limites administratives et extension de leur périmètre à 500 mètres

Page 53 :

Traitement des zones d’absorption en fonction des buffers, Page 54 :

Traitement des courbes de niveau à deux mètres en fonction des buffers intégration

d’une infrastructure dans le modèle final par modification des courbes de niveau

Page 55 :

Traitement des écrans antibrut Page 59 :

B- Configuration et préparation du calcul Page 62 :

Préparation des couches dans un répertoire unique : Page 62 :

Ouverture du fichier protoroad dans le programme CadnaA batch : Page 62 :

Importation des couches : Page 65 :

Calcul du sol : Page 65 :

Etapes complémentaires : Page 65 :

Vérification et lancement du calcul : Page 66 :

C- Traitements post-calculs et rendus cartographiques Page 66 : Exportation des résultats du logiciel acoustique en fichiers ASCII Page 66 :

Conversion du fichier ASCII en raster Page 67 :

Affichage de la cartographie du bruit Page 68 :

CONCLUSION : Page 70 :

Glossaire / Liste des abréviations utilisées : Page 71

Crédits photographiques : Page 73 :

ANNEXES : Page 74 :

table des annexes : Page 74 :


INTRODUCTION:

Un espace géographique est soumis à deux types de phénomènes perceptibles. D’une part,

des phénomènes strictement observables, dont on peut définir les limites par la perception

dont nous pouvons en avoir. L’étagement de la végétation en montagne, comme le

phénomène de périurbanisation, sont autant d’exemples de phénomènes observables. Et

d’autre part, des phénomènes dont les limites sont d’autant plus difficiles à discrétiser ou

classer en d’autres termes, qu’à percevoir. Ce sont les phénomènes continus, et la

propagation du bruit dans un espace quelconque en est un.

Or, cartographier le bruit revient à déterminer, à classer des niveaux de bruits dans un

espace rendu complexe par la diversité comme la complexité des variables y interagissant.

En effet, un territoire comme le périmètre de la communauté d’agglomération de Saint-

Etienne, de par son caractère fortement urbanisé et accidenté, dénote de la complexité d’y

cartographier le bruit mais aussi les enjeux recherchés par la réactualisation de ce document

stratégique. En effet, la population de l’agglomération de Saint-Etienne métropole,

renfermant à elle seule près de 400 000 habitants dans une aire de 600 km², est soumise à des

nuisances sonores de grandes infrastructures autoroutières, routières et ferroviaires. De plus,

en raison de son tissu économique local, cette agglomération jouit de la présence de

plusieurs sites industriels importants.

Car la production d’une cartographie du bruit est avant tout un projet remis à jour tous les

cinq ans, dans une logique de conformité à la directive européenne « Directive Bruit

Environnemental ». Cette directive impose en effet aux agglomérations de plus de 100 000

habitants d’élaborer des cartographies dans le but de spatialiser et représenter les niveaux

de bruit en milieu urbain, et ensuite de mettre en place des plans d’actions pour lutter contre

les nuisances sonores.

Ainsi, dans un premier temps, nous nous pencherons tout d’abord sur le contexte d’un stage

à Saint-Etienne Métropole, puis nous effectuerons une contextualisation des cartographies du

bruit comme du Plan de Prévention du Bruit dans l’Environnement. Et dans un second temps,

nous nous pencherons vers deux parties plus techniques quant aux technologies employées

dans l’élaboration de la cartographie du bruit, et pour conclure, nous proposerons la

méthodologie employée. Cette méthodologie comprendra trois sous parties qui reprendront

respectivement le traitement des données, l’intégration des données dans le logiciel de

calcul CadnaA ainsi que le paramétrage des calculs, et pour finir les traitements post-calculs

aboutissant aux rendus cartographiques.


I : UN STAGE CHEZ SAINT-ETIENNE

METROPOLE:

1 : Présentation de l’organisme :

La communauté d’agglomération Saint-

Etienne métropole est un établissement

public de coopération intercommunale

dont le rôle principal est d’assurer la

maîtrise de projets communs de

développement au sein du périmètre qui

la définit. Un périmètre à l’intérieur

duquel vivent près de 396 000 habitants

répartis sur 45 communes, parmi

lesquelles figurent Andrézieux-Bouthéon

et La Fouillouse depuis le 1er Janvier 2013.

Il s’agit de la deuxième communauté

d’agglomération de la région Rhône-

Alpes, qui est la seconde région de

France en termes de population, de superficie et d’emploi.

Le territoire est structuré (voir annexe n°1: Périmètre et structuration du territoire de Saint-

Etienne Métropole) par 3 infrastructures autoroutières majeures desservant les espaces les

plus urbanisés de l’agglomération ; des vallées encaissées comme la vallée de l’Ondaine au

Sud-Ouest et la vallée du Gier au Nord-Est. Ces voies de grande circulation comme l’A72,

l’A47 ou bien la N88 partant respectivement du Nord-Ouest, du Nord-Est et du Sud-Est de

l’agglomération convergent vers le pôle urbain de l’agglomération : Saint-Etienne. Ville où se

concentre près de 175 000 habitants.

- structuration et définition des pôles de compétence : Les compétences de Saint-Etienne métropole se déclinent autour de quatre pôles majeurs

(voir annexe n°2: Représentation graphique de l’organigramme de Saint-Etienne Métropole) :

- Le développement économique, la recherche, l’enseignement supérieur et

l’attractivité du territoire ayant pour prise en charge parmi les compétences citées

l’attractivité par la culture, le sport, le tourisme et le patrimoine, ainsi que le marketing

territorial et le design à travers la cité du design.

- L’environnement et les services aux usagers à charge des transports, la voirie ainsi

que la collecte des déchets, l’assainissement et la gestion/ entretien des rivières.

- La prospective et l’aménagement durable du territoire dans lequel figurent la

Direction de l’Aménagement du Territoire et le pôle Développement Durable entre autres.

- Le pôle ressources qui dispose de la maîtrise des ressources financières, des

ressources humaines, la communication interne et la commande publique entre autres.

Cependant, nous allons davantage porter notre intérêt sur les pôles de compétence en

matière de développement durable et d’environnement. Les missions effectuées au cours de


ce stage font en effet partie intégrante du pôle environnement

2 : Présentation des services du pôle

environnement de la communauté

d’agglomération :

- Le service de gestion des déchets ménagers

Depuis 2001, l’agglomération stéphanoise a pour charge l’ensemble de la compétence

gestion des déchets ménagers et ses actions sur le territoire comprennent la collecte, le tri, la

valorisation et le traitement, mais également la prévention aux populations. Ce service est

inclus dans le projet d’agglomération 2008-2014 qui, autour de quatre axes, comprend la

mise en place d’un plan de prévention et de réduction des déchets, l’amélioration du

niveau de valorisation, la proposition d’une solution durable de traitement des déchets pour

le sud du département ainsi que l’assurance de la qualité du service rendu aux usagers.

Les actions entrevues au cours de

l’année 2012 ont permis en terme de

réduction des déchets de poursuivre

le plan compostage et de proposer

des fonds de concours pour des

communes afin de favoriser la

réduction et/ou la valorisation des

déchets municipaux. De même, la

collecte des déchets est marquée par

une forte coordination entre les

communes dans le cadre du Plan

propreté de la ville de Saint-Etienne.

En ce qui concerne la valorisation et le

traitement, la communauté d’agglomération recense des actions comme l’ouverture d’une

10ème déchetterie sur son territoire, ainsi que la mise en place d’une collecte de textiles. Cela

s’est également marqué avec la poursuite du plan verre avec la mise en place d’une

campagne de communication en faveur du tri du verre dans la plupart des restaurants de la

communauté. A ces mesures s’ajoutent également la mise en place d’une politique de

sensibilisation au tri

Parmi les perspectives entrevues au cours de l’année 2013, Saint-Etienne Métropole a

participé avec la collaboration de 8 autres collectivités du département, au choix de la

filière de traitement de déchets ménagers pour le sud de la Loire dans le cadre des travaux

avec le SYDEMER. Cette filière reposera sur des nouvelles démarches de traitement et de

valorisation des déchets comme la méthanisation ou la production de combustibles dérivés.

Actuellement, des études sont en cours quant à l’emplacement des installations

susceptibles


- Le service d’assainissement et de gestion des

rivières

En termes de gestion des rivières, la communauté d’agglomération assure depuis 1997 la

mise en place du suivi des contrats de rivières. Ce contrat est un accord technico-financier

impliquant la gestion et la restauration des cours d’eau.. Ce statut a été renforcé en 2004 en

impliquant également les opérations

de maîtrise d’ouvrage mais aussi la

prise en compte des dispositifs

contractuels émanant des contrats

de rivières. Ce sont avant tout des

contrats permettant tant à la

restauration des rivières qu’à la

restauration du niveau et la qualité

de l’eau, notamment dans le cadre

des aménagements de berges et

des milieux ripisylves, mais aussi

durant la gestion des épisodes de

crue. Le leitmotiv de l’intégralité des

aménagements effectués est la

restauration écologique répondant

aux logiques d’intérêt général.

Les actions entrevues au cours de l’année 2012 ont permis d’une part, d’assurer la continuité

de l’animation des procédures contrats de rivière ciblés essentiellement sur les vallées de

l’Ondaine et du Gier, mais aussi la poursuite d’études et de travaux comme l’aménagement

des berges du Furan dans le quartier de Valbenoite (Saint-Etienne) ou l’acquisition et

l’aménagement de nouvelles parcelles en zones d’expansion des crues entre autres.

Parmi les perspectives entrevues au cours de l’année 2013, la communauté d’agglomération

a finalisé les aménagements poursuivis sur l’Egotay à Unieux ainsi que les berges de

l’Ondaine dans le quartier de Trablaine (Le Chambon Feugerolles). Entre autres, l’année 2013

permit le renouvellement de la déclaration d’intérêt général du Gier et du Furan permettant

l’intégration des communes d’Andrézieux Bouthéon et La Fouillouse. Mais aussi la mise en

place du même contrat pour l’Ondaine, avec à la clé une intervention globale sur les

ripisylves sur un tronçon de la rivière.

Pour ce qui est de l’assainissement, cette compétence fut transférée à Saint Etienne

Métropole en 2011 selon le principe de gestion par bassin versant. Ce transfert de

compétences s’inscrit selon la directive européenne d’octobre 2000 déterminant comme

objectif un bon état de l’eau d’ici 2015. Cette compétence assure pour enjeux

l’assainissement collectif (pour 169251 usagers) permettant un transfert total des eaux usées

vers une structure d’assainissement performante à tous temps, mais aussi l’assainissement non

collectif (pour 5734 usagers) et un fonctionnement des dispositifs d’épuration à la parcelle

sans impact sanitaire, ni environnemental.

Les actions entrevues au cours de l’année 2012 ont permis le renforcement du

fonctionnement du service en relation avec les communes à travers l’organisation de la

direction de l’assainissement et des rivières basée sur les 3 bassins versants que sont le

Furan/Coise, l’Ondaine ainsi que le Gier. Mais aussi la mise en place des procédures pour

répondre aux questions des usagers sur l’ensemble du territoire. A cette action s’ajoute la


rédaction du cahier des charges du schéma directeur d’assainissement permettant

l’optimisation et la définition des priorités par bassin versant des investissements nécessaires à

la bonne qualité des rivières. Ce cahier des charges est réalisé en synergie avec les contrats

de rivière dans le but de collecter et de traiter les eaux polluées par tous temps. La dernière

action en faveur de l’assainissement des eaux usées implique la mise en place de marchés

transversaux pour l’assainissement selon des accords cadres. Cette dernière politique permit

de préparer l’entrée dans l’agglomération des communes d’Andrézieux Bouthéon et La

Fouillouse, mais également l’approbation des documents transversaux applicables dans

toutes les communes. Ces documents impliquent des règlements des services

d’assainissement collectif et non collectif, les rejets industriels, mais encore des autorisations

et des conventions spéciales de déversement.

Parmi les perspectives entrevues au cours de l’année 2013, la communauté d’agglomération

a permis la poursuite de la mise en place des marchés transversaux pour l’assainissement,

cette fois dans le cadre de l’assistance technique à l’exploitation des stations d’épuration, le

curage des réseaux et ouvrages d’assainissement entre autres. Mais aussi la mise à jour du

guide des procédures, le travail sur le schéma directeur, et de manière plus prégnante dans

la mise en place d’un groupe de travail avec les communes pour la transcription des

préconisations de prise en compte de la gestion intégrée des eaux pluviales dans les

documents d’urbanisme. Ces préconisations se réalisent dans le cadre des projets de voirie

ou d’aménagement urbain pour éviter le risque d’inondations par le ruissellement urbain.

3 : Le service développement durable :

Pierre angulaire des politiques publiques de l’agglomération, le pôle développement durable

s’appuie sur trois piliers qui sont ‘innovation, l’environnement, et la solidarité. Ainsi, de

nombreuses actions sont soumises à réflexion puis mises en place avec pour cadre

l’environnement.

- Enjeux

La stratégie du pôle développement durable comporte 4 axes . Ces axes se définissent en

faveur de la lutte contre le dérèglement climatique et la réduction des consommations

d’énergie, la préservation de l’environnement et la qualité de vie, l’éco-responsabilité du

fonctionnement de l’agglomération au sens administratif, et la sensibilisation, l’information et

l’éducation des publics au développement durable et à l’écocitoyenneté.

- Actions entrevues au cours de l’année 2012 :

Lutte contre le changement climatique et protection de l’atmosphère :

La communauté d’agglomération mène plusieurs politiques dans l’objectif de lutter contre

les polluants atmosphériques, ainsi que la réduction de 20% des émissions de gaz à effets de

serre. La bonne conduite de ces politiques s’accompagne par la mise en œuvre du plan

climat. Cette mise en œuvre permet l’accompagnement de 10 communes en partenariat

avec l’agence de l’énergie de la Loire. En outre, la communauté a également lancé en

2012 une étude bilan carbone pour connaitre les émissions de gaz à effets de serre, et en

conséquence d’établir un plan d’actions en phase avec les objectifs du plan climat.


D’autres actions impliquant Saint-Etienne Métropole ont permis de consulter les populations

dan s l’optique de mener à terme une zone de développement éolien sur le territoire, mais

aussi d’expérimenter l’autopartage sur Saint-Etienne pour étendre l’offre sur d’autres

communes de l’agglomération.

Réduction des nuisances sonores :

Saint-Etienne Métropole dispose de la compétence permettant de lutter contre les

nuisances sonores. Cette lutte permet le déploiement d’outils d’analyse et d’actions

correctives. Par conséquent, 9 stations de mesures ont été installées en 2012 selon des

problématiques identifiées sur le territoire comme les grands axes structurants fortement

urbanisés, les aménagements routiers et l’exposition des populations. Les actions correctives

au courant de l’année ont permis la résorption des points noirs bruits situés le long des voiries

communautaires ce qui représente en tout 200 logements répartis sur 8 communes. Mais

également la réalisation du quatrième écran acoustique du quartier de Solaure (Saint-

Etienne) avec la collaboration de la Direction Interdépartementale des Routes Centre-Est.

Education et sensibilisation au Développement Durable:

Parmi les actions en faveur de l’éducation et la sensibilisation au développement durable, le

programme d’éducation à l’écocitoyenneté et au développement durable (PEDD) a permis

la mise en place de 7 modules thématiques dans les écoles et les centres sociaux, ainsi que 2

séjours pédagogiques dans lesquels ont participé près de 256 classes dont 77 en quartiers

« géographie prioritaire ». En outre, la politique d’éducation au développement durable a

permis le lancement d’une procédure d’accompagnement « école éco-citoyenne »

permettant l’aide aux établissements scolaires à la mise en place d’actions en relation avec

le projet d’école, de quartier et s’inscrivant dans la durée.

D’autres actions ont également été mises en place, telle que l’exposition itinérante « La

maison économe » qui fut présentée dans une quinzaine de communes du territoire. Cette

exposition se comporte comme un outil interactif dédié aux économies d’énergie en

reprenant les différentes pièces d’une maison. Qui plus est, l’agglomération soutient le défi

« familles à énergie positive », organisé par l’association HELIOSE. Ce concours à permis de

réunir 150 familles réparties en 17 équipes, qui ont réussi à économiser 15% d’énergie

uniquement selon un changement de comportement.

Préservation de la biodiversité, des milieux et des ressources:

Deux actions majeures ont été initiées en 2012 en faveur de la protection de la biodiversité.

Ces actions furent tout d’abord la signature d’un nouveau contrat de territoire corridors

biologiques avec la collaboration entre l’Etat, la région, les acteurs locaux et Saint Etienne

Métropole. La communauté y entrevoit un budget de 2,4 millions d’euros afin de conserver et

restaurer ces espaces, mais aussi d’assurer la pérennité des espèces végétales et la libre

circulation des espèces animales entre le massif du Pilat, les Monts du Lyonnais et les monts

du Forez.

Un autre projet majeur fut l’extension de la réserve naturelle régionale des gorges de la Loire.

Qui répondit à des motivations telles que la préservation de la biodiversité sur cet espace.

Ainsi, la région a renouvelé son classement en Réserve Naturelle Régionale pour une durée

de 20 ans et dont la surface est portée à 355 hectares. Le budget alloué au plan de gestion

s’élève à 1,35 M d’euros pour l’entretien des bois et des prairies.


- Perspectives pour l’année 2013.

L’année 2013 est marquée par la continuité ou l’amélioration du pilotage des projets de

développement durable. Parmi ces projets figurent des études d’implantation d’éoliennes

dans le cadre du projet de zone de développement éolien finalisé courant 2014, une

nouvelle centrale photovoltaïque sur le toit du stade Geoffroy Guichard. Mais encore des

projets comme des travaux de rétablissement des continuités écologiques entre le Gier et

son affluent le Bosanson, des travaux d’isolation acoustique chez les particuliers voisins à des

voiries communautaires dont les niveaux de bruit émis sont au dessus des normes de

tolérance en vigueur.

A ces projets s’ajoutent de manière contractuelle, la déclinaison du plan climat dans 10

nouvelles communes, de nouvelles actions ajoutées au plan de sensibilisation au

développement durable à l’exemple de la promotion de l’autopartage, et pour finir, une

amélioration de l’accompagnement des écoles dans le cadre de la mise en œuvre de leur

plan d’actions en faveur du développement durable.

II : LA CARTOGRAPHIE DU BRUIT:ETAT DE

L’ART

1 : Cartographier le bruit, la première nuisance

en milieu urbain : cas de l’agglomération

lyonnaise

Le bruit se définit comme une variation de pression atmosphérique. Caractérisé par sa

fréquence ainsi que son intensité, sa perception par l’homme est très subjective et varie selon

le lieu, le moment et les préoccupations de tout à chacun même s’il peut affecter de

manière significative la qualité de vie ainsi que la santé de tout individu. En effet, l’exposition

au bruit est aujourd’hui considérée par l’Organisation Mondiale de la Santé comme un réel

problème de santé publique. Il est en effet la cause de déficits auditifs, peut perturber le

sommeil et gêne la communication mais plus grave encore, il peut, dans des situations de

stress, provoquer des réactions d’hostilité et induire des changements dans le comportement

social. L’échelle de bruit (voir annexe n°3:échelle des bruits perceptibles par l’homme)

permet de classer les bruits perceptibles par l’homme et s’étend de 0 dB (seuil d’audibilité) à

130 dB (seuil de la douleur). La plupart des sons émis par des sources de bruit tels que la route

ou les réseaux ferrés se situent sur une étendue définie par les intervalles que sont 30dB et 90

dB.

C’est donc par le biais de dispositions légales à l’échelle nationale et européenne,

notamment avec la directive européenne, que les agglomérations européennes de plus de

100 000 habitants se doivent de mettre en place des cartes stratégiques. Ces cartes

permettent de situer le bruit dans l’environnement urbain et de programmer un plan

d’actions de lutte contre les nuisances sonores. C’est notamment à travers cette directive

que le grand Lyon a conçu un logiciel de cartographie de l’environnement sonore dans le

but de cartographier les niveaux de bruit à l’échelle de l’agglomération. C’est ainsi à travers

ce logiciel que la communauté du grand Lyon a par exemple pu réaliser ses cartes du bruit.

Mais cartographier le bruit à l’échelle de l’agglomération lyonnaise fut un projet allant de


concert avec la communauté et l’association Acoucité qui réalise des études et des mesures

de bruit sur l’agglomération lyonnaise et assure la gestion de l’observatoire du bruit lyonnais.

Ainsi, ces cartes font figure d’outil décisionnel dans le but de sensibiliser les pouvoirs publics,

mais aussi dans le but d’élaborer un plan d’actions.

Ces cartes sont donc élaborées à travers des mesures de bruit dans le cadre d’une

exposition continue et prévisible, et le logiciel Gipsynoise permet de modéliser

l’environnement acoustique et de calculer les emplacements du bruit dans ce même

environnement en se basant sur les données issues du réseau ferré de France ainsi que les

données de trafic existant et les données utilisées par les aéroports. Cette même carte est

donc modélisée suivant de nombreux paramètres de localisation ou physiques (altitude,

climat, relief et sols) et permettent de donner une idée du bruit ambiant. La lecture de ces

cartes est facilitée par une échelle de couleur indiquant les différents niveaux avec pour la

couleur verte des zones peu bruyantes, et violet pour des lieux excessivement bruyants. Ainsi,

les cartes de bruit se reposent sur des indicateurs européens basés sur le bruit moyen en 24

heures, le bruit de nuit, le nombre de personnes exposées, ainsi que le nombre de bâtiments

d’enseignement et de santé exposés. Ces indicateurs sont basés suivant des critères

d’exposition maximale au bruit en se calquant sur « la situation la plus défavorable possible »,

c'est-à-dire à 4 mètres du sol à proximité d’une source de bruit conséquente. De plus, les

calculs du bruit moyen impliquent des pénalités permettant de pondérer la tolérance des

individus au bruit suivant la plage horaire. Une pénalité de +5 est attribuée au bruit en soirée

alors qu’une pénalité de +10 est attribuée au bruit durant la nuit. Il s’en suit ensuite le

procédé de modélisation des cartes, tout d’abord en compilant et en rassemblant les

données dans un SIG géoréférencé. Or, ces données proviennent certes des réseaux et des

implantations à l’origine de la source de bruit, mais proviennent aussi de données

sociodémographiques telles que les IRIS, ce découpage infracommunal dans lequel la

population sera affectée au bâtiment. Puis la démarche suivante est de constituer des zones

de calcul étendues afin de créer pour chaque commune définie par des limites arbitraires,

une continuité du phénomène qu’est le bruit pouvant par exemple être émis dans une

commune extérieure à celle étudiée. Puis l’étape finale est le calcul et la visualisation de la

situation actuelle.

Ainsi, ces cartes ont pour utilité ultérieure de définir des plans d’actions par rapport au bruit

en délimitant des espaces prioritaires, les zones les plus exposées au bruit, tout comme en

définissant des espaces à préserver. Elles font aussi figure d’état de l’environnement sonore

pour un territoire donné.

A l’échelle de la communauté urbaine du Grand Lyon, les actions engagées dans la lutte

contre le bruit après l’élaboration de cette cartographie sont par exemple la pose

d’enrobés spéciaux permettant une meilleure absorption du bruit au contact entre la

chaussée et le pneumatique. Mais aussi en s’opposant directement à la transmission du son

en plaçant des murs antibruit. L’autre action générée par le Grand Lyon est aussi transfigurée

dans les Plan des Déplacements Urbains permettant de réduire à terme le nombre de

voitures circulant dans l’agglomération. Les mesures prises dans ce plan d’actions sont les

zones de vitesse réglementée à 30, le développement de l’offre et des réseaux de transports

en commun entre autres.


2 : La cartographie du bruit de 2007 : résumé

non technique, méthodologie et estimation des

populations exposées.

- Résumé non technique.

La réalisation de ce document qu’est la carte stratégique du bruit de Saint-Etienne

Métropole en 2007 (lien de visualisation : http://www.agglo-st-

etienne.fr/fileadmin/user_upload/videotheque /bruit/cartographie.html) a pour contexte

une directive européenne (2002/49/CE) sur l’évaluation et la gestion du bruit dans

l’environnement. Et, de par sa transposition dans le code de l’environnement français, il est

demandé aux grandes agglomérations d’élaborer un référentiel faisant figure de support aux

décisions d’amélioration ou de préservation de l’environnement sonore. En d’autres termes

une cartographie du bruit, et l’agglomération stéphanoise n’échappe pas à cette règle.

Soumise en effet à de très fortes nuisances routières, et industrielles, la cartographie

acoustique de la métropole rhônalpine permet entre autres d’évaluer l’exposition au bruit

des populations et des établissements sensibles, de communiquer les résultats suivants au

grand public puis de définir un plan d’actions et/ou de prévention en conséquence. L’étude

réalisée par la société Acouphen Environnement, en collaboration avec l’association

ACOUCITE concerne l’ensemble des communes de l’EPCI, et le rapport suivant a pour

objectif d’expliciter la démarche de réalisation des cartes du bruit.

Ainsi, de par l’exploitation d’outils informatiques tels que les SIG, les bases de données entre

autres, la démarche de réalisation des cartes de bruit consiste tout d’abord à collecter les

données acoustiques (routières, ferroviaires et industrielles), géographique et ou

sociodémographique, puis de les structurer en bases géoréférencées et enfin de les exploiter

en réalisant des analyses croisées entre les données acoustiques et les données

démographiques.

De par leur nature, les cartes réalisées sont composés d’indicateurs horaires permettant de

différencier la sensibilité selon les périodes à travers une pondération chiffrée en décibels. La

période nocturne permet d’associer les risques de perturbations du sommeil. Les données

utilisées quant à elles, ne sont pas datées à la même période au moment où le rapport fut

réalisé. Ainsi, 3 modes de représentation des cartes acoustiques permettent de traduire une

situation de référence (a), d’affectation des secteurs au bruit selon un classement sonore des

voies routières (b), ou bien des zones où les niveaux sonores calculés dépassent les seuils

réglementaires (c). Ainsi, la carte « a » représente le bruit sous forme de courbes isophones

selon des niveaux de bruits distincts, la « b » permet à l’échelle de l’agglomération de définir

les secteurs affectées par le bruit arrêtés par le préfet et la « c » définit les zones où les valeurs

limites mentionnées par l’article L.572-6 du code de l’environnement sont potentiellement

dépassés.

Dans le cadre d’une cartographie de type « A », il s’ensuit une représentation graphique des

zones exposées au bruit selon un code couleur défini par la norme NFS 31-130 pour les cartes

acoustiques journalières. Les cartes acoustiques nocturnes représentent uniquement les

niveaux sonores supérieurs à 55dB(A).


COMMENTAIRE : L’agglomération stéphanoise est d’après les cartographies réalisées,

soumise au bruit routier dans son ensemble pour les deux indicateurs temporels. Les axes

structurants l’agglomération comme la N88 et l’A72 entre autres sont à l’origine des nuisances

les plus élevés à l’échelle de l’agglomération. Toutefois, en ce qui concerne les bruits

ferroviaires et industriels, les nuisances sont plus localisées et apportent un faible impact sur

le territoire, à l’image des lignes ferroviaires reliant l’agglomération stéphanoise à Lyon,

Roanne/Clermont-Ferrand et Le Puy en Velay.

Les cartographies de type « B » impliquent un hachurage des secteurs en rouge, avec un

classement des voies de communication dans un code couleur relatif à leur catégorie. Ainsi,

les cartes réalisées délimitent des secteurs ou « zones bruyantes » et sont reportées dans les

annexes des PLU communaux. Ces mêmes secteurs sont ainsi soumis à des normes de

construction du bâti notamment pour ce qui est des performances acoustiques minimales.

Les cartographies de type « C » permettent de représenter les zones de dépassements

potentiels pour chaque source de bruit. Ces zones sont, suivant l’indicateur temporel,

représentées dans un code couleur spécifique.

COMMENTAIRE : A l’échelle de l’agglomération, les zones de dépassements potentiels pour le

bruit routier sont bien plus conséquentes que celles du bruit ferroviaire. Ces cartes permettent

entre autres de définir les secteurs où le risque lié au bruit est le plus important, ce qui

implique la nécessité de croiser l’information avec le nombre d’habitants dans le secteur

touché afin de définir des zones d’actions prioritaires dans un Plan de Prévention du Bruit dans

l’Environnement.

Ainsi, les cartes acoustiques permettent une estimation de l’exposition au bruit dans

l’environnement de la population et des établissements sensibles (santé et enseignement.).

Or il s’agit dans le cadre de ce rapport d’une surestimation des populations concernées vu

que la méthodologie ne prend pas en compte l’exposition des habitants au bruit ainsi que la

variation sonore selon la hauteur du bâtiment. Les statistiques de dépassements sonores

(commune de Saint-Etienne exclue) précisent quant à elle le nombre d’habitants et

d’établissements exposés à des niveaux de bruit dépassant les limites imposées. Le plan de

prévention du bruit permettra en conséquence d’affiner le diagnostic et de fixer des objectifs

de réduction du bruit si tel cas se présente.

D’une manière générale, le bruit routier est la cause principale des nuisances sonores subies

par la population de l’agglomération stéphanoise. Il entraine une exposition relative des

populations et des établissements sensibles pour tout indicateur temporel. Mais le bruit

ferroviaire qui est également une source de nuisances sonores, est subi à moindre mesure

par une plus faible part de la population ainsi que d’établissements sensibles, principalement

des établissements d’enseignement. Qui plus est, les bruits industriels et liés au tramway ne

concernent qu’une part de la population ainsi que d’établissements qui n’est pas significatif.

Les documents réalisés permettront dans le cadre d’une concertation avec les différents

acteurs locaux, de définir des plans d’actions de lutte contre le bruit autant que pour la

préservation des espaces calmes. Ils permettront dans le cadre de l’étude réalisée, de servir

comme base pour le PPBE de Saint Etienne Métropole.


- Estimation des populations exposées.

Estimer les populations exposées permet l’estimation de la population et des établissements

sensibles localisés dans des secteurs exposés aux nuisances sonores à l’échelle de la

communauté de Saint-Etienne Métropole. L’analyse suivante est réalisée à l’aide des

cartographies acoustiques permettant de fournir des informations sur les niveaux sonores ainsi

que des données démographiques et de localisation des bâtiments sensibles. La démarche

méthodologique ressort des compétences du bureau d’études Acouphen Environnement et

est expliquée dans le « résumé non technique ». Une précision toutefois à apporter en

supplément de la synthèse précédente implique les données sociodémographiques. En effet,

les données exploitées correspondent aux IRIS (recensement de 1999, Agence EPURES), un

découpage infra communal pondéré par le volume du bâtiment habité, le nombre

d’habitants à l’IRIS ainsi que le caractère habité du bâtiment. Qui plus est, les données

correspondant aux établissements sensibles sont issues des couches vectorielles de

géoréférencement des écoles, des établissements d’enseignement supérieur et des

équipements de santé (Source : Agence EPURES).

Pour définir la démarche, l’exposition au bruit est réalisée selon le protocole imposé par la

directive européenne, soit en fonction du niveau sonore maximal calculé en façade du

bâtiment à 4m de hauteur en rapport au terrain naturel, comme expliqué dans le cadre de

la cartographie du bruit dans l’agglomération lyonnaise. La démarche est répétée pour tout

établissement d’enseignement ou de santé, dont les résultats sont classés selon des

catégories de niveaux sonores. Mais de ces démarches, on peut laisser entrevoir une

certaine surestimation de la population exposée même si ces résultats peuvent figurer à titre

de comparaisons entre différentes villes ou pays d’Europe. Qui plus est, ces résultats peuvent

être affinés dans le cadre du PPBE, notamment par le biais d’une cartographie acoustique

en 3D.

Les résultats de l’étude d’estimation des populations exposées sont mis en forme selon des

tableaux. Ceux-ci sont exprimés en nombre d’habitants arrondis à la centaine mais aussi en

% de la population de l’agglomération même s’il y a un risque d’incohérences sur les résultats

globaux. Ainsi, et afin de conforter la lecture des commentaires, l’étude traite d’une part les

résultats d’expositions pour l’agglomération, Saint-Etienne exclue, puis les résultats de la

métropole d’autre part (résultats à partir de 55dB.

COMMENTAIRE : exposition de la population aux diverses sources de bruits : Si le bruit

se classe en trois catégories distinctes, à savoir les bruits routiers, ferroviaires et industriels, il

faut savoir que les bruits routiers affectent particulièrement l’agglomération puisque 26% de

la population de l’agglomération est soumise pour LDEN à un niveau de bruit supérieur à 65dB,

un pourcentage qui baisse ensuite à 16% en période nocturne (< à 60dB). Or, pour la ville de

Saint-Etienne le pourcentage de population soumise à des niveaux de bruits supérieurs à

65dB en LDEN est de 29% alors que ce pourcentage est dans les mêmes conditions, à 22%

dans les autres communes. Il en va de même pour l’indicateur nocturne (> à60dB) qui affecte

pour la ville de Saint-Etienne une part de population estimée à 20% alors qu’elle est de 13%

dans les autres communes.

Pour le bruit ferroviaire, la part de population de l’agglomération affectée par des niveaux de

bruit supérieurs à 65dB de manière globale est de 6%. Or, durant la période nocturne

(niveaux de bruit < à 60dB), cette part concerne plus de 5% de la population. Or, à l’échelle

de la ville de Saint-Etienne et de sa proche périphérie, les pourcentages résultants de

manière globale comme de nuit sont respectivement de 1 et 5%.


En ce qui concerne le bruit industriel d’une part et les nuisances liées au tramway d’autre

part, celui-ci n’affecte pas la population de l’agglomération stéphanoise puisque moins de

1% de la population de l’agglomération pour les bruits industriels, ainsi que 1% des habitants

de la ville de Saint-Etienne pour les bruits liés au tramway sont concernés par des niveaux de

bruits supérieurs à 65dB d’après les indicateurs globaux.

Ainsi, il est à souligner que 16% de la population des communes de l’agglomération hors ville

de Saint Etienne sont touchés en période nocturne par des niveaux de bruits supérieurs à

60dB.

COMMENTAIRE : exposition des établissements sensibles aux diverses sources de

bruits : Pour le bruit routier selon l’indicateur global, 79% des établissements scolaires et 72%

des établissements de santé des communes de l’agglomération (Saint-Etienne exclue) sont

soumis à des niveaux de bruits inférieurs à 65 dB. Ces pourcentages de population affectés

par des bruits routiers inférieurs à 60 dB s’élèvent respectivement à 87% et 94% en période

nocturne. Or pour la ville de Saint-Etienne, ces parts s’élèvent à 83% et 69% pour l’indicateur

LDEN avec des niveaux de bruits inférieurs à 65dB, ainsi qu’à 91 et 82% pour l’indicateur

nocturne avec des niveaux de bruits inférieurs à 60dB. Or, 20 établissements de santé situés

sur la commune stéphanoise sont exposés de nuit à des niveaux supérieurs à 60dB. Pour le

bruit ferroviaire dans l’ensemble de l’agglomération, la part des établissements sensibles

affectés par des niveaux de bruit supérieurs à 65dB de manière globale est de 96%. Or,

durant la période nocturne (niveaux de bruit < à 60dB), cette part affecte plus de 97% des

établissements. Or, à l’échelle de la ville de Saint-Etienne le pourcentage résultant de

manière globale comme de nuit est de 99%.

Dans la méthodologie des valeurs limites où on attribue pour chaque source de bruit un

niveau sonore spécifique pour chaque indicateur, l’étude note que les valeurs attribuées

vont au-delà des objectifs de réduction du bruit proposés dans les PPBE.

COMMENTAIRE : estimation des populations et établissements sensibles : Pour le bruit

routier selon l’indicateur LDEN, 13% de la population des communes de l’agglomération (hors

VSE) sont affectés par des nuisances dépassant les valeurs limites. Un pourcentage qui tombe

à 2% pour le bruit ferroviaire alors que le bruit industriel n’affecte que de manière non

significative. Pour les établissements touchés par des nuisances sonores de source routière

au-delà des limites près de 24 établissements d’enseignement et 2 établissements de santé

sont touchés. Le bruit ferroviaire ne concerne quant à lui que 2 établissements

d’enseignement. Or, pour l’indicateur nocturne, les chiffres précédents pour chaque source

de bruit sont respectivement de 7% pour le bruit routier,3% pour le bruit ferroviaire et 0,3%

pour le bruit industriel. De même que pour les établissements, les chiffres précédents tombent

respectivement à 14 établissements d’enseignement pour le bruit routier, 2 pour le bruit

ferroviaire et 2 pour le bruit industriel.

Ainsi, par un ordre d’importance décroissant des sources de nuisances qui affectent le plus

les populations comme les établissements sensibles dans l’agglomération stéphanoise, le bruit

routier, ferroviaire et industriel sont les trois sources majeures de nuisances sonores. Or, le bruit

de tramway n’affecte que de manière non significative les populations et les établissements

de l’agglomération.


- Méthodologie employée.

Le contexte de réalisation de cette cartographie stratégique permet avant tout à la

réalisation d’un outil d’aide à la décision et à la sensibilisation des populations comme des

services de l’intercommunalité, mais aussi de figurer comme étant une ébauche d’un futur

plan de prévention du bruit dans l’environnement. La méthodologie générale de l’étude est

appuyée en trois phases majeures que sont la collecte et le traitement des données, puis la

modélisation, validation et réalisation des cartes de bruit et en finalité l’interprétation des

cartes ainsi que la sensibilisation et le transfert des compétences acquises au personnel

compétent.

La première phase nécessita l’intervention d’un comité technique chargé du bon

déroulement de l’étude, et constitué d’un chargé de mission de la communauté de SEM, du

bureau d’études à la charge de cette étude ainsi qu’un membre de l’association ACOUCITE.

D’’autres acteurs sont intervenus dans le cadre de cette étude comme l’agence EPURES

ainsi que le conseil général entre autres. A ce comité technique s’ajoute un comité de

pilotage dans lequel figurent des élus ainsi que les services techniques des communes

concernées. Ce comité permet de suivre l’avancement global du projet, et fait figure

comme force de proposition le cas échéant.

Les données recueillies à savoir les données géographiques, sociodémographique et de bruit

pour les 3 sources de nuisances majeures, proviennent de différents acteurs et sont de

contenus variés permettant une modélisation informatique optimale des réseaux concernés

par cette étude comme de l’espace géographique, notamment à travers la BDTOPO. Or il

est à noter quelques difficultés encourues lors du rassemblement de données, à l’exemple

des décalages topographiques pour les données ferroviaires. De plus, la taille importante du

modèle numérique de terrain, ainsi que des données de circulation peu affines ne prenant

en compte que certains gabarits de véhicules sont autant de freins pour une collecte

optimale des données. Puis, les données ainsi rassemblées sont traitées et structurées de

manière à les rendre opérables via l’outil que propose ESRI, à savoir ArcMap, mais aussi le

logiciel de compilation et de traitement de données de bruit qu’est CadnaA qui permet

l’affectation des attributs en fonction de certains paramètres et de conserver les informations

liées au géoréférencement. Cependant, certains jeux de données n’ont pas été jugés

nécessaires d’être introduits en raison de la difficulté technique pour les incorporer à la base

de donnée ou bien des paramètres intrinsèquement liés à la nature, le positionnement spatial

et la taille de la donnée. Ainsi, le modèle numérique de terrain n’a pas été conservé alors

que certaines couches et/ou entités géographiques ont dû être réajustées dans le SIG à

l’image des écrans antibruit, des ponts et de certains tronçons ferroviaires. Nous retrouverons

ces problématiques à travers la méthodologie employée pendant le stage

Tout ceci conduit à un assemblage des données géoréférencées dans un SIG qui contient

l’ensemble des paramètres acoustiques d’un tronçon routier permettant le calcul de son

émission sonore. Les attributs intrinsèques au réseau routier ont été conservés tels que le nom

et l’identifiant unique du tronçon, mais aussi la largeur et le flux horaire/pourcentage de

poids-lourds par période. Ainsi, l’ensemble du réseau routier est divisé en cinq catégories

selon la finesse des données disponibles en termes de trafic. Notamment en se basant sur

l’indicateur de trafic moyen journalier annuel, mais aussi en fonction du comptage du

nombre de véhicules par les services du conseil général de la Loire entre autres. Les valeurs


non disponibles se verront attribuer des valeurs par défaut (ou forfaitaires) pour des attributs

parmi le type de revêtement, le type de circulation et la vitesse réglementaire. Les données

routières sont ensuite importées sur CadnaA en affectant les valeurs disponibles aux

paramètres présents sur le logiciel pour chaque tronçon routier.

Les données ferroviaires quant à elles, sont fournies par la RFF mais sont assez peu récentes et

ne font témoin de la hausse sensible du trafic ferroviaire ces dernières années, en partie lié

par l’électrification de la ligne Saint-Etienne/Firminy et le cadencement de la ligne TER Saint-

Etienne/Lyon. Or, les tronçons ferroviaires ont été découpés en tronçons acoustiquement

homogènes et adaptés aux critères en vigueur. De plus, à cette donnée linéaire comprenant

les réseaux ferroviaires est incrémenté les données liées au trafic, mais aussi les émissions

sonores des matériels roulants. Le tout est compilé en une base de données importé dans le

modèle CadnaA.

Puis les données industrielles ont été ensuite importées via CadnaA après qu’un tri entre les

ICPE ait été effectué d’après une liste rendue disponible par la DRIRE, même si la localisation

des industries s’est avérée plus délicate. Il est de plus défini pour chaque ICPE une échelle de

bruyance allant de 1 pour les moins bruyantes, à 3 pour celles qui émettent le plus de

nuisances sonores.

A ces données correspondant aux sources de bruit à traiter s’ajoutent les données

sociodémographiques telles que les données de population selon des critères spécifiques au

logiciel CadnaA (voir synthèse n°2), mais aussi des données liées aux espaces verts ainsi que

les données de recensement des équipements publics dont la sensibilité au bruit peut varier

suivant son activité. Les établissements scolaires ainsi que les structures liées aux soins et à la

santé se sont vues attribuer une importance particulière au sein de cette étude.

Après l’assemblage des données et la mise en place de calculs des cartes stratégiques, des

tests permettant la validation des modèles réalisés ont été assurés afin de confirmer la

modélisation optimale des sources de bruit. La validation s’opère de manière qualitative en

s’assurant de la cohérence des valeurs saisies notamment pour le bruit routier et ferroviaire,

mais elle s’opère de manière quantitative en comparant les valeurs calculées par CadnaA

avec les données récupérées sur le terrain. Ainsi, le bruit routier est validé de manière

qualitative en fonction du débit des véhicules et de la vitesse réglementaire à chaque

tronçon. Quant au bruit ferroviaire, il est validé de manière qualitative en détectant les

aberrations par non affectation de trafic ou bien des valeurs trahissant une discontinuité

importante. Cette étape permet entre autres de valider le positionnement des ponts et

tunnels sur le réseau ferroviaire. La validation quantitative s’effectue suivant la disponibilité

des données de trafic ainsi que des données sonores. Le manque de données sur un tronçon

est donc compensé par des hypothèses forfaitaires ou bien par la réalisation de campagne

de mesures fixes, donc pendant 24h, et mobiles sur une plage horaire de 30 minutes.

Cependant, si les mesures peuvent être influencées par des obstacles sur le terrain ou bien

par une couverture du bruit d’un réseau sur un autre, le rapport recense une certaine

surestimation des valeurs de bruit liés au trafic ferroviaire trouvant son origine dans la vitesse

du matériel roulant, le nombre et le type de trains ou bien des paramètres liés à la topologie.

Il est ensuite réalisé dans ce cas un tableau de mesure des écarts qui conduit à une itération

de calcul si les valeurs sont trop aberrantes. Toutefois, le rapport stipule une bonne

modélisation du réseau routier, mais cette même modélisation ne prend parfois pas en

compte des paramètres qui peuvent être modifiés dans la réalité comme la destruction ou

l’ajout de bâti adjacent au tronçon analysé.


Ainsi, la modélisation effectuée se lit avec des indicateurs spécifiques aux cartographies

acoustiques. La mesure du bruit se fait en dB(A), un niveau de pression acoustique pondéré

par l’ablation des basses fréquences. La perception du bruit se quantifie par le niveau LAeq

soit le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A, et fait figure dans la

plupart des cas dans les textes réglementaires et les normes françaises en acoustique

environnementale. Les périodes d’analyse reprennent des tranches horaires à durée variable

sur une journée (6h-18h : journée / 18h-22h : soirée / 22h-6h : nuit) et sont quantifiés via des

indicateurs permettant le calcul de l’indice LDEN. Cet indice permet de quantifier la gêne

globale sur une journée complète en pondérant ces indicateurs par affectation de « pénalité

sonore » respectivement de 5dB(A) pour la soirée et de 10dB(A) pour la nuit. Cet indice tient

compte des perceptions faites du bruit en fonction de la tranche horaire. La modélisation

des niveaux acoustiques s’effectue sous la forme de courbes isophones par pas de 5dB(A) et

est reportée de manière graphique par un code couleur préconisée par la norme NF S 31-

130, où seuls les niveaux sonores supérieurs à 50 dB(A) sont représentés.

Le rapport explicite aussi l’avancement des calculs cartographiques au 18 juin 2008, faisant

part d’un temps de calcul disproportionné notamment en raison d’un conflit lié à la

simplification des courbes altimétriques. Ce qui a entrainé la réfection du modèle numérique

de terrain. A cela s’ajoute l’incrémentation des écrans acoustiques durant cette même

période, ainsi que la modélisation de la ville de Saint-Etienne, qui faisait auparavant ses

études de bruit en interne, dans la cartographie du bruit de Saint-Etienne Métropole afin de

répondre aux normes européennes et françaises.

3 : La nécessité de répondre aux problèmes de

bruit par l’élaboration de cartes stratégiques

pour la mise en place d’un plan d’actions : le

Plan de Prévention du Bruit dans

l’Environnement:

Le plan de prévention du bruit dans l’environnement (abrégé en PPBE) est issu d’une

démarche dans laquelle intervient Saint-Etienne Métropole depuis 2008. Il répond à la

directive européenne dans laquelle est demandée une carte stratégique relative au bruit en

environnement urbain pour toute agglomération de plus de 100 000 habitants. Or, le PPBE

s’inscrit en continuité de la réalisation des cartes stratégiques du bruit sur un territoire doté de

43 communes. Ce document permet entre autres d’assurer une certaine cohérence dans

l’accomplissement des projets d’actions émanant de l’agglomération comme de l’Etat. Ce

document implique aussi une démarche à laquelle sont identifiés les secteurs dans lesquels

les sources de bruit vont au-delà des tolérances émises, tout ceci en vue d’établir sur les

bâtiments sensibles situés dans ces secteurs des Points Noirs du Bruit (abrégé en PNB). Il fait

également figure de recensement des plans d’actions et des mesures prévues par les

autorités compétentes dans les 10 dernières années comme dans les cinq années à venir.

Parmi ce large éventail d’actions de correction du bruit figurent des mesures de planification

urbaine, des stratégies de sensibilisation/communication aux populations et établissements

scolaires et/ou sanitaires concernées, ainsi que des aménagements urbains.


Il est prévu que ce document soit accompagné d’une évolution sous concertation publique,

mais toutefois, cette évolution est conséquente d’une réactualisation effectuée tous les cinq

ans

Ainsi, un PPBE se donne pour objectif de réduire les niveaux de bruits existants, tout comme

d’agir dans la prévention en prévenant les effets du bruit. Il prévoit également d’agir contre

le bruit en définissant des zones calmes, des espaces non affectés par le bruit qui se doivent

d’être préservés dans leur entière intégrité. Le plan classe ainsi le bruit selon leur source, il

peut être d’origine routière, ferroviaire, industriel et aéroportuaire même si d’autres sources

peuvent être intégrées au PPBE. Pour chaque source de bruit, il est demandé des tolérances

limites selon deux indicateurs. D’une part, le niveau moyen global pondéré ou « LDEN » qui

pour les tranches horaires de soirée comme de nuit, sont affecté des « pénalités bruit »,

respectivement de 5 et 10 dBA. D’autre part, même si d’autres indicateurs peuvent être

utilisés, le niveau de bruit nocturne ou « LN » permet entre autres de déterminer les nuisances

sonores susceptibles de perturber le sommeil. Ces niveaux sont définis par la norme ISO 1996-

2 :1987.

Le PPBE est aussi le résultat d’une démarche concertée par des autorités compétentes telles

que l’Etat par le biais de la direction départementale des territoires, le Conseil Général ainsi

que Saint-Etienne Métropole, la sixième communauté d’agglomération française composé

de 43 communes. Or, même si seulement 17 communes sont concernées par les normes et

les directives en vigueur, la communauté d’agglomération s’est permis d’élargir le PPBE pour

l’ensemble des communes de l’agglomération « hors aire urbaine ». Ainsi, le PPBE a permis de

définir les sources de bruits majeurs dont les principaux axes routiers (autoroutes et voies

rapides), les principales liaisons ferroviaires( essentiellement la ligne Saint-Etienne Lyon,

classée comme « grande infrastructure ferroviaire » par l’organisme Réseaux Ferrés de

France) ainsi que le tramway stéphanois et les principales industries ou ICPE (Installations

Classées pour la Protection de l’Environnement) soumis à autorisation.

En ce qui concerne la méthodologie relative à l’élaboration des cartographies du bruit,

celles-ci permettent d’élaborer des documents de diagnostic à l’échelle des grands

territoires en définissant les secteurs soumis à des niveaux de bruits hors tolérances de

manière continue. Elles permettent aussi de compter les populations exposées et des

bâtiments sensibles dans le cadre de la définition des PNB. Toutefois, ces cartographies

induisent une surestimation des populations exposées et ne tiennent pas compte de

l’exposition du bâtiment au bruit et des populations en interaction avec la structure. D’autres

éléments relatifs peuvent être liés au trafic réel tout comme la précision affectée à la

méthodologie.

Ainsi, les résultats des exploitations des cartographies du bruit nous ont permis de concevoir le

fait que le territoire de la communauté d’agglomération de Saint-Etienne Métropole est

particulièrement affectée au bruit routier. En l’occurrence, 34% des habitants de

l’agglomération subissent des niveaux de bruit routier globaux supérieurs à 65 dBA. Mais c’est

en affinant les résultats vers une échelle communale, mais aussi selon le type de sources de

bruit que l’on peut vraiment considérer l’impact des nuisances sonores dans l’environnement.

Il en découle que 5 communes du territoire sont touchés par les 3 sources de bruit, et si on

affine les résultats en fonction d’une estimation de la population ainsi que des établissements

exposés à des niveaux hors tolérances on peut ajouter que 20% de la population est exposée

à un bruit routier de 68 dBA ou plus en journée. De plus, le PPBE permet de définir une


répartition des bâtiments sensibles exposés à des niveaux sonores hors tolérance par type

d’infrastructures, donc de définir par conséquent les PNB en fonction de l’indicateur auquel

la carte se réfère.

Le PPBE permet par conséquent de définir les enjeux sur le territoire en termes d’exposition au

bruit. Or, à l’échelle de Saint Etienne Métropole. Des enjeux qui se fixent à limiter le bruit

autour des grandes infrastructures routières tout comme les axes pénétrants et boulevards

urbains de la ville de Saint-Etienne, mais aussi des enjeux se définissant autour de trois zones,

les plus urbanisées de la communauté d’agglomération que sont les vallées de l’Ondaine et

du Gier, ainsi que la ville de Saint-Etienne et sa proche périphérie. De plus, ces enjeux se

fixent aussi autour des secteurs potentiellement exposé au bruit ferroviaire donc proche de

grandes infrastructures telles que les axes reliant la capitale du Forez à Lyon et Firminy. Mais

un de ces enjeux dont fait cas le PPBE concerne la multi exposition aux nuisances sonores, qui

sont traités comme des cas prioritaires du fait de leur particularité. Qui plus est, il permet

d’élaborer en parallèle des zones à traiter d’autres secteurs calmes dont sa faible exposition

au bruit se doit d’être préservée de manière durable. Mais à ces zones calmes sont aussi

ajoutés les parcs urbains et espaces de loisirs, lieux d’usages sociaux dans lequel reposent

des enjeux urbains.

Comme il a été dit précédemment, le PPBE implique la formulation d’un plan d’actions limité

par le champ de compétences dont fait preuve la communauté d’agglomération. Il prévoit

entre autres des mesures de planification urbaine dans lequel intervient le SCOT (annulé

depuis) ainsi que le PLU de chaque commune. Mais aussi des mesures relatives aux

déplacements dans le cadre d’un plan de déplacement urbain faisant la part belle aux

modes de déplacement doux comme des transports en commun. A ces mesures s’ajoutent

aussi des actions impliquant l’aménagement des voiries prenant en compte trois champs

d’actions agissant sur la source même du bruit (réduction de la vitesse), la propagation par

la biais d’écrans antibruit et de revêtements acoustiques ou bien à la réception du bruit en

protégeant les façades des bâtiments. Qui plus est, s’ajoutent des actions en faveur à la

sensibilisation et l’information aux population des risques et nuisances liés au bruit.

4 : Les besoins recherchés par Saint-Etienne

Métropole dans la réactualisation de la

cartographie du bruit : objectifs et missions du

stage:

Lors de l’établissement de la cartographie du bruit de 2007 pour la communauté

d’agglomération stéphanoise, l’intégralité du processus méthodologique de traitement de

données et de calcul acoustique du modèle spatial a été sous-traitée par un bureau

d’études extérieur via un appel d’offres publiques : Acouphen Environnement. Or, la

communauté d’agglomération n’est intervenue dans ce projet que dans la maitrise

d’ouvrage via un comité de pilotage. La maitrise d’oeuvre a donc été intégralement assurée

par le bureau d’études qui reçut une contrepartie financière une fois leur rôle rempli et le

projet abouti.

C’est donc afin d’assurer à la fois la maitrise d’œuvre et d’ouvrage, mais aussi afin


d’acquérir la méthodologie nécessaires aux cartographies de bruit ultérieures que la

communauté d’agglomération a lancé une procédure d’offre de stage. Les missions

inhérentes à ce stage sont par conséquent d’apporter une méthodologie adaptée aux

besoins de la communauté, mais aussi adaptée aux outils, aux logiciels SIG à leur disposition

que nous aborderons ultérieurement.

III : LES TECHNOLOGIES EMPLOYEES POUR

L’ETABLISSEMENT DE LA CARTOGRAPHIE

DU BRUIT, INTERVENTIONS EFFECTUEES AU

COURS DU STAGE :

1 : L’intervention des logiciels SIG dans la

cartographie du bruit : traitement et

harmonisation de jeux de données

complexes :

Ce stage, dont le sujet principal traitait de la réactualisation de la cartographie du bruit dans

le périmètre de la communauté d’agglomération de Saint Etienne Métropole, impliqua dans

son immense majorité l’utilisation des systèmes d’information géographiques. Les systèmes

d’information géographiques sont des interfaces aujourd’hui assistées par informatique, qui

permettent la création, l’organisation, le traitement et la présentation de données

alphanumériques spatialement géoréférencées selon un système de coordonnées prédéfini.

Le SIG dans lequel fut réalisée la cartographie du bruit nécessita l’intervention de divers types

de données. Ces données sont classées de manière acoustique suivant leur propriété. On

appellera dans le cadre du rapport de stage les données émettrices, les réseaux et

structures émettrices d’ondes sonores. Alors que les données réceptrices seront les structures

dans lesquelles les ondes sonores sont perçues, en particulier le bâti. Un troisième jeu de

données intervenant dans le cadre de la cartographie du bruit représente les données

connexes relatives à l’altimétrie, aux surfaces absorbantes ou réfléchissantes, aux écrans et

murs antibruit entre autres. Ces jeux de données ont été traitées et assemblées dans un

logiciel SIG disposant des fonctionnalités adéquates à la méthodologie employée. Dans le

cadre de ce stage, trois logiciels nous ont permis d’effectuer les tâches requises. Ces trois

logiciels sont CadnaA, un logiciel permettant le calcul acoustique d’un espace modélisé,

Gispynoise, qui nous a essentiellement servi comme convertisseur de données traitées. Et

enfin, la suite logicielle ArcGIS, avec laquelle nous avons pu préparer et traiter l’essentiel des

données d’origine pour les adapter au logiciel acoustique. Mais aussi pour reproduire le plus

réellement possible un modèle spatial dans lequel s’organisent les réseaux, les tissus urbains et

les contraintes liées à l’altimétrie ou bien à l’imperméabilité des sols.

L’utilisation d’un logiciel SIG comme la suite ArcGIS, nous a permis de traiter des jeux de

données volumineux et contenant de grandes quantités d’informations. Ce traitement a été

rendu possible avec des fonctionnalités permettant la recherche d’entités via un système de


requètage par opérateurs booléens ou selon des relations/interactions spatiales entre deux

jeux de données. Mais également des fonctionnalités permettant le traitement de données

via une boite à outils : l’arctoolbox. Cette boite à outil renferme en effet une palette d’outils

permettant le découpage d’entités suivant une étendue spécifique, mais aussi des outils

permettant de combiner plusieurs jeux de données de manière à les intégrer dans un seul.

D’autres outils nous ont permis également d’effectuer des jointures selon un attribut commun

à deux jeux de données ou bien suivant des relations spatiales. D’autres fonctionnalités, cette

fois en relation avec le tableau attributaire, dans lequel sont recensés l’intégralité des

attributs mais aussi la totalité des entités, nous ont permis d’effectuer des modifications de

renseignements propre à une, ou une sélection d’entités. La calculatrice de valeurs est l’outil

qui nous a permis de remplir de manière efficace cette dernière tâche. Les principales

fonctions utilisées ont été rédigées sous forme de guides techniques (Voir annexes)

permettant de vulgariser le fonctionnement de ces outils.

De plus, la suite logicielle ArcGIS, nous a permis d’organiser les données selon une

arborescence adaptée au projet via l’utilisation du module ArcCatalog. Cette application

s’utilise à travers une fenètre catalogue dans laquelle il est possible d’organiser et de classer

divers types de données renfermant des informations géographiques lisibles par la suite

logicielle ArcGIS. Les données lisibles par ArcGIS peuvent être des données vecteur ou raster,

des bases de données converties sous un format propre à la suite logicielles, des outils de

traitement de données géographiques, ou des scripts PYTHON entre autres. ArcCatalog

organise ces données sous une forme de visualisation en arbre dans lequel il est possible

d’interagir pour organiser de manière adéquate des jeux de données. Il est également

possible, en sélectionnant un jeu de données depuis le mode de visualisation en arbre, de

visualiser les propriétés de la donnée, son contenu selon les modes de visualisation

géographique ou table, ainsi que ses métadonnées et le système de projection

géographique inhérent au jeu de données sélectionné.

2 : L’intervention des logiciels acoustiques

dans la cartographie du bruit :

La réactualisation de la cartographie du bruit implique l’utilisation de logiciels SIG, mais aussi

de logiciels acoustiques permettant d’effectuer des calculs de niveaux de bruit à partir de

modèles spatiaux. Ainsi, le logiciel acoustique CadnaA permet d’accomplir cette tâche, en

complémentarité avec le logiciel Gipsynoise permettant de convertir les attributs des

données traitées selon un format lisible par CadnaA. Les calculs de niveaux de bruits

s’effectuent à partir d’un modèle

spatial. Une commune entre autres,

dont les réseaux et les bâtis ont été

étendus sur une distance de 500

mètres au-delà du périmètre de la

commune afin de minimiser les

discontinuités. Le process de calcul

des niveaux de bruits s’effectuent

selon un tuilage du modèle qui, une

fois regroupée dans la phase finale,

permettent d’obtenir le calcul des

niveaux de bruits sur l’ensemble


d’une commune suivant le type de source de bruit calculé (routier, ferroviaire, industriel).

Comme nous pouvons le constater à travers l’image à la page précédente, le logiciel

acoustique CadnaA dispose également d’un interface de visualisation en 3D, facilitant la

validation du modèle spatial prêt à être calculé, mais permettant aussi de détecter des

données aberrantes dans le modèle ou bien de trouver plus rapidement des erreurs ne

pouvant être détectées dans le tableau de données attributaire. Par exemple, le jeu de

donnés relatif au bâti peut contenir des erreurs dans l’attribut relatif à la hauteur, ce même

attribut qui, au final donnera dans le modèle spatial une hauteur « n » pour un bâti

quelconque. Or, la position, et la connaissance du terrain inhérente à la réalité transposée à

partir de l’application Google Street View nous permet de déterminer si la hauteur relative à

un bâtiment dans le modèle est fausse, ou ne l’est pas.

Aussi, CadnaA permet l’exportation des résultats suivant le niveau sonore maximal reçu pour

chaque bâtiment, ou bien selon une exportation des niveaux de bruits en courbe isophone

pour l’ensemble d’une commune. L’exportation des rendus calculés s’effectue, pour les

niveaux de bruits reçus par le bâti, au format SHP sous formes de points situés au centroïde de

chaque bâti. Quand au rendu calculé des niveaux de bruits pour la commune à partir du

modèle spatial, l’exportation s’effectue au format ASCII, ce qui nécessite par la suite de

réaliser des traitements post calculs afin d’obtenir des résultats probants.

Cependant, la bonne conduite d’un calcul à travers ce logiciel acoustique implique un

paramétrage précis et défini en concert avec l’observatoire du bruit du grand Lyon :

Acoucité. Le paramétrage sera abordé ultérieurement à travers la méthodologie.

IV : PROPOSITION DE LA METHODO-

LOGIE EMPLOYEE POUR LA REALISA-

TION D’UNE CARTE DE BRUIT :

A : Traitement des données :

1 : Traitement des données émettrices de bruit

- Données routières :

La méthodologie traitant des données routières, les données émettrices constituant la source

de bruit majeure sur Saint Etienne Métropole fut le résultat d’un procédé méthodologique

réalisé de concert avec l’observatoire du bruit Acoucité, De ces données routières, nous

disposons de 3 sources de données :

La donnée RESAFFECT : Ce jeu de données nous a été fourni par EPURES, l’agence

d’urbanisme de la région stéphanoise. Il s’agit de données vecteur issu d’un modèle de trafic

regroupant l’ensemble des réseaux structurant le sud de la Loire. Ces réseaux sont ainsi

constitués de linéaires dont chacun d’entre eux ont un attribut A et un autre attribut B. Ces

deux attributs sont les « coordonnées » de départ et d’arrivée de ces lignes et permettront de

constituer un identifiant unique pour les phases de traitement les plus complexes. La donnée

RESAFFECT contient également les données trafic, ainsi qu’une vitesse pondérée pour


chaque catégorie de véhicules à chaque période horaire. Cependant, ce jeu de données

intègre un linéaire pour chaque sens de circulation. On retrouve ainsi deux tronçons alors

qu’un seul n’est visible.

La donnée issue de la plateforme air/bruit : Ce jeu de données contient l’ensemble des

infrastructures routières dans le sud de la Loire dont le flux de véhicules journalier dépasse les

5000. Ce jeu de données est déjà traité et la géométrie du linéaire s’apparente à la BDTopo

hormis certains cas dans lesquels les croisements sont simplifiés

La donnée issue de la BDTopo : Il s’agit du jeu de données sur lequel nous allons intégrer les

données trafics, de vitesse pour les tronçons empruntés par moins de 5000 véhicules par jour.

Il s’agit également du jeu de données dans lequel nous intégrerons un trafic et une vitesse

forfaitaire dans le cas où le tronçon n’est pas modélisé dans les deux jeux de données

précédents. De plus, nous nettoierons ce jeu de données afin de ne laisser que les réseau

d’intérêt pour la cartographie du bruit.

La méthodologie suivante consiste en une simplification des traitements effectuées sur les

données routières au cours de ce stage.

Nettoyage de la donnée RESAFFECT et de la donnée BDTopo

La première étape consiste à supprimer les données inutiles contenues dans les bases de

données à partir de requêtes attributaires et spatiales. Il faut donc pour cela lancer une

session de mise à jour pour le fichier de formes à traiter et d’ouvrir son tableau attributaire

(clic droit sur la couche depuis la fenêtre d’affichage des couches => ouvrir la table

attributaire), puis depuis le menu « options » de la table attributaire, cliquer sur l’onglet

« sélectionner selon les attributs » , ce qui ouvrira une boite dans laquelle nous pourrons

effectuer des requêtes de sélection. Ainsi, pour le jeu de données RESAFFECT, nous

supprimerons les entités aberrantes répertoriées dans le champ ‘CAPACITY’ par l’attribut

9999, la requête "CAPACITY" = 9999 ‘. Une fois les entités sélectionnés, cliquer sur le bouton

« supprimer » ce qui permettra d’effacer les entités sélectionnées de la base de données. Il

suffira de répéter la procédure pour les entités dont LINKTYP > 10 (filaire non-routier) pour

nettoyer la base de données par recherche attributaire.

Quant au jeu de données issu de la BDTop, nous supprimerons les entités dont l’attribut du

champ « IMPORTANCE » est non communiqué, ainsi que les tronçons apparentés aux

chemins, aux escaliers, aux sentiers et aux pistes cyclables. Nous supprimerons également

dans ce jeu de données les réseaux dont les infrastructures sont des tunnels, ainsi que ceux

déjà contenus dans le jeu de données issu de la plateforme air-bruit pour les rajouter

ultérieurement.

Enfin, nous supprimerons dans les deux fichiers les réseaux se trouvant à plus de 500 mètres du

périmètre de l’agglomération. Cela a pour but de sectoriser la donnée à traiter mais aussi de

réduire de manière assez conséquente le nombre d’entités à traiter.

Traitement de la donnée RESAFFECT : fusion des polylignes vers un seul sens

de circulation.

Soustraction et concaténation des champs A et B :

La base de données RESAFFECT comprend au départ des champs attributaires faisant

référence aux points de départ et de destination pour chaque entité linéaire. Ces champs

respectivement nommées A et B (voir capture d’écran page suivante) permettront dans


notre méthodologie de disposer d’un identifiant suffisamment complexe pour éviter toute

redondance entre deux entités géographiques n’ayant aucune similitude spatiale, ni les

mêmes informations. La méthode de concaténation, permettant de fusionner les valeurs

sans opération mathématique est comme la plus appropriée pour la démarche. Elle

s’effectue tout d’abord par la création de deux champs distincts de type « réel double » de

longueur « 15 » ABCONCA_neg et BACONCA_pos (options table attributaire => ajouter un

champ) dans lesquels figureront les résultats de nos opérations de concaténation. Une

opération qui s’effectue dans le menu contextuel attribué aux champs (clic droit sur le

champ approprié => calculer les valeurs), puis, une fois à l’intérieur d’une boite de

commandes appelé « calculatrice de valeurs de champs », double-cliquer sur les champs A

et B (et respectivement B et A) puis les unir avec l’opérateur « & » pour effectuer l’opération

de concaténation. Ce qui aboutit à une fusion sans opération mathématique des valeurs

comprises dans les champs A et B (voir capture d’écran ci-dessus, encadré bleu).

La soustraction des champs est aussi une étape prépondérante pour la méthodologie

puisqu’elle permettra de « séparer » la table suivant l’indice de négativité. La démarche

implique la création d’un nouveau champ « SOUS » de type entier-long et de taille réglée à

9. La soustraction des valeurs des champs « A » et « B » s’effectue dans le champ ainsi crée

via la calculatrice de valeurs de champs en choisissant les attributs concernés dans la boite

de commande, puis en les reliant avec l’opérateur ‘’ – ‘’.

Ainsi, l’encadré rouge sur la capture d’écran ci-dessus nous montre les similitudes observables

entre les entités doubles. Ces similitudes peuvent apparaître dans la colonne SOUS comme

ci-dessus mais elles sont bien plus fréquentes dans les colonnes concaténées. L’encadré

rouge nous montre par conséquent le phénomène de croisement des identifiants pour un

couple d’entités doubles.


Affectation et exportation des entités sous deux fichiers de formes distincts :

Comme on peut une fois encore le constater ci-dessus, un couple d’entités doubles se

caractérise par exemple par deux valeurs dont l’une est négativement opposée à l’autre. Le

couple d’entités localisé par l’encadré rouge a pour valeurs respectives 209 et -209 et c’est

cette relation d’opposition qui va définir ou non un couple d’entités. Ainsi, la méthodologie

implique d’affecter à chacune de ces valeurs opposés un identifiant unique que l’on

retrouvera par la suite dans deux fichiers de formes distincts qui pour chacun d’entre eux

renfermera d’une part les valeurs négatives et d’autre part les valeurs positives. Poursuivre

notre démarche revient à séparer les entités dont la valeur dans le champ « SOUS » est

négative des entités de valeurs positives dans ce même champ. Une séparation qui va se

matérialiser par la création de deux nouveaux fichiers de formes, L’un, qui renfermera toutes

les entités dont la valeur du champ SOUS est positive, et l’autre qui renfermera les entités

négatives dans ce même champ. La sélection de l’intégralité des valeurs s’effectue via le

menu de sélection selon les attributs (options table attributaire => sélectionner selon les

attributs) dans lequel une nouvelle sélection sera crée selon une requête « [SOUS] < 0 » à saisir

dans la boite de commande. Cela aura pour but de sélectionner les entités d’antivaleur

donc négatives dans la colonne SOUS. La seconde étape de la démarche est d’exporter les

entités sélectionnées via un nouveau fichier de formes, option rendue possible via la fenêtre

d’affichage des couches via ArcMap (clic droit sur la couche => données => exporter des

données) Le processus d’exportation des entités sélectionnées permet d’utiliser le système de

coordonnées identique à la couche ou identique au bloc de données (ATTENTION au choix

du système de coordonnées) mais aussi de spécifier l’emplacement du fichier crée. Cette

fonction d’exportation des données permet aussi, mais dans un autre contexte, de

d’effectuer des reprojections de couches vectorielles selon le système de coordonnées de

référence souhaité.

La poursuite de la démarche implique aussi de

répéter cette méthode pour les valeurs positives via

la requête de sélection « [SOUS] > 0 » ce qui aura

pour aboutissement la création de deux fichiers de

formes RESAFFECT_POS pour les valeurs positives et

RESAFFECT_NEG pour les valeurs négatives. Ces

deux fichiers de formes reprennent l’intégralité des

entités présentes sur la base de données, mais

chacune de ces deux bases affiche un sens de

circulation A => B ou B => A.

Mise en forme des fichiers : préparation à la

jointure attributaire :

La mise en forme des fichiers RESAFFECT_NEG et

RESAFFECT_POS implique pour chacun d’entre eux

de renommer les champs en fonction de leur

négativité ou non en rapport au champ [SOUS].

Ainsi, les champs identifiants doivent être renommés

de la même manière afin de retrouver plus

facilement les champs communs pouvant faire

figure de lien entre les deux tables. ABCONCA ET

BACONCA doivent être renommés dans chaque

fichier de formes en ID_RESAFFECT afin de poursuivre

Fenêtre de commande des jointures


la démarche. Les autres champs sont par conséquent renommés en fonction de l’affectation

de la table (POS ou NEG). Ainsi, la fonction permettant de renommer les champs s’effectue

via la fenêtre d’affichage des données tabulaires. (clic droit sur le champ => propriétés =>

renommer le champ souhaité à partir de la fenêtre de saisie ALIAS.)

ATTENTION : Renommer un champ à partir de la fenêtre ALIAS ne s’opère que de manière

temporaire. Pour renommer un champ de manière pérenne, il faut recréer dans un premier

temps un champ doté du nom adéquat, de même type et de même longueur que celui que

l’on veut renommer. Et dans un deuxième temps d’exporter les informations via la

calculatrice de valeurs de champs en double cliquant sur le champ à renommer dans la

fenêtre de saisie des opérations de modification.

Jointure attributaire des données tabulaires des deux fichiers de formes :

L’intégralité de la démarche précédemment effectuée nous permet d’aboutir à la phase de

jointure attributaire qui est possible via le menu d’affichage des couches sur ArcMap. ( clic

droit sur la couche « hôte » => jointures et relations => joindre) Il sera par conséquent convenu

de choisir comme fichier hôte l’un des deux fichiers prétraités (RESAFFECT_POS ou

RESAFFECT_NEG) C’est donc à partir de ce menu contextuel que l’on pourra effectuer des

jointures spatiales sur ArcMap (capture d’écran page précédente), un menu qui reprend pas

à pas ce processus, mais dans lequel la nécessité d’avoir des identifiants communs aux deux

tables est prépondérante puisque ces identifiants permettront de lier les tables entre elles, ce

qui a pour but de fusionner les informations contenues auparavant dans le couple d’entités

doubles.

L’élimination totale des entités doubles s’effectue par une sélection de l’intégralité des

entités de la table jointe (données tabulaires => options => sélectionner tout) puis d’exporter

ces entités sélectionnées dans un nouveau fichier de forme(clic droit sur la couche =>

données => exporter des données) qui renfermera le filaire routier RESAFFECT, mais cette fois

sans couple d’entités doubles. La création de nouveaux champs de type et de longueur

adéquats, puis l’addition des champs joints (par exemple : JOUR_VL_DE_NEG et

JOUR_VL_DE_POS) dont les résultats seront affectés aux champs crées permet d’obtenir les

résultats attendus pour l’aboutissement de la démarche d’uniformisation des attributs et des

entités correspondant au réseau routier de l’agglomération dans le fichier référence qu’est le

fichier BDTopo.

Traitement de la donnée RESAFFECT : traitement des données trafic :

Le traitement des données trafic dans le jeu de données RESAFFECT permet d’harmoniser les

trafics suivant les tranches horaires souhaitées. En effet, le jeu de données RESAFFECT contient

des données trafics dont les tranches horaires sont différentes de celles que l’on recherche.

Le tableau ci-dessous nous donne un aperçu des tranches horaires souhaitées :

Le but recherché est de calculer les tranches horaires en fonction de tous les trafics

(véhicules et poids lourds), c’est pour cela que nous allons créer tout d’abord un champ

D Jour 6-18h

E Soir 18-22h

N Nuit 22-6h

HPM matin 7-9h

HCR heures creuses 9-16h

HPS Soir 16-19h

but recherché

Epures


« TMJA » dans lequel contiendra le résultat de l’addition du volume journalier des véhicules

légers ainsi que les poids lourds. La formule suivante sera « VOLVPJR + VOLPLJR ».

Après avoir calculé le volume tous trafics journalier, nous allons ainsi créer 3 nouveaux

champs dans lesquels contiendront les données trafics affectées aux nouvelles tranches

horaires. Les formules de calculs affectés à ces trois champs M_D (trafic de jour), M_E (trafic

de soirée) et M_N (trafic de nuit) impliquent une répartition du trafic tous véhicules inégale

selon la tranche horaire, que l’on divise ensuite au nombre d’heures de la tranche horaire

souhaitée étant donné que les trafics sont appliqués en nombre de véhicules par heure. On

aura ainsi pour M_D la formule « 70%(TMJA)/12 », pour M_E la formule « 20%(TMJA)/4 » et pour

M_N la formule « 10%(TMJA)/8 ». On obtient alors pour chaque tronçon le nombre de

véhicules par heures suivant la tranche horaire.

Pour ensuite calculer la part de poids lourds suivant la tranche horaire P_D, P_E et P_N. Nous

effectuerons tout d’abord le calcul pour chaque tranche horaire du nombre de poids lourds

par heure en reprenant les formules citées ci-dessus, mais dont les pourcentages

s’appliqueront désormais au champ VOLPLJR qui est pour le jeu de données RESAFFECT le

nombre de poids lourds par jour pour un tronçon.

Ensuite, de ces trois calculs, nous multiplierons ces trois comptages par 100 puis les diviserons

respectivement par les champs M_D, M_E et M_N pour ainsi obtenir les pourcentages de

poids lourds selon la tranche horaire pour chaque tronçon.

Appariement des données RESAFFECT vers le jeu de données BDTopo et

combinaison du jeu de données de la plateforme air-bruit sur la BDTopo:

L’appariement des données RESAFFECT vers le jeu de données BDTopo implique de convertir

ces deux jeux de données vers le système de coordonnées imposé en Lambert_zone_5

(CC46), puis de les afficher sur l’interface ArcMap dans laquelle se déroule cette phase

méthodologique.

Ainsi, nous nous servirons du champ ABCONCA du jeu de données RESAFFECT dans lequel

figure un identifiant suffisamment complexe pour joindre la table du jeu de données

RESAFFECT vers la BDTOPO. Ainsi, la création du champ ABCONCA dans le jeu de données

BDTOPO permettra d’affecter l’identifiant d’une entité issue du jeu de données RESAFFECT

vers le champ ABCONCA du jeu de données BDTOPO de l’entité spatialement similaire à

celle du jeu de données RESAFFECT. Cette étape s’effectue cependant entité après entité,

ce qui la rend certes fastidieuse, mais ce traitement peut être simplifié en utilisant la

fonctionnalité « créer un quadrillage » de l’ArcToolbox, ce qui permet de sectoriser le travail

en mailles donc de faciliter grandement le traitement d’un espace tel que Saint Etienne

Métropole.

Une fois que la totalité des identifiants ABCONCA correspondant aux entités issues du jeu de

données RESAFFECT sont transposées vers les entités de la BDTopo, joindre les deux tables

avec l’outil de jointure attributaire avec l’identifiant commun aux deux jeux de données :

ABCONCA. Puis exporter la couche BDTopo jointe vers le jeu de données BDTopo_V2

A partir du jeu de données BDTOpo_V2, utiliser la fonction « combiner » de l’ArcToolbox pour

fusionner le jeu de données issu de la plateforme air-bruit (sur lequel on aura supprimé au

préalable les entités situées à plus de 500 mètres du périmètre de la communauté

d’agglomération) vers le jeu de données BDTopo_V2. Les champs issus du jeu de données

« plateforme air-bruit » seront ceux dont nous nous servirons pour harmoniser les données

trafic et part de poids lourds traitées. Enregistrer les modifications vers une troisième version


du jeu de données BDTopo.

Application de la vitesse aux entités jointes et application du forfaitaire :

La vitesse s’applique sur 6 champs :

V_PKW_D: vitesse appliquée aux véhicules légers en journée.

V_PKW_E : vitesse appliquée aux véhicules légers en soirée.

V_PKW_N : vitesse appliquée aux véhicules légers nocturne

V_LKW_D : vitesse appliquée aux poids lourds en journée.

V_LKW_E : vitesse appliquée aux poids lourds en soirée.

V_LKW_N : vitesse appliquée aux poids lourds nocturne.

Ainsi, nous appliquerons sur les champs de vitesse en journée tous véhicules, la vitesse

indiquée dans le champ CSPD_HCR issu du jeu de données RESAFFECT. Ce champ

correspond à la vitesse pondérée par un taux de saturation de la voirie, ce qui correspond

dans le modèle de trafic qu’est le jeu de données RESAFFECT à une vitesse se rapprochant

plus de la réalité. Les vitesses appliquées pour les véhicules légers en soirée comme de nuit

correspondent au champ VIT, qui indique la vitesse maximale de chaque tronçon. Les

vitesses durant la tranche horaire de soirée ou de nuit pour les poids lourds correspondent

également au champ VIT, avec toutefois une application de la vitesse réglementaire pour les

poids lourds sur voies rapides et autoroutes, respectivement limitée pour ce type de véhicule

à 90 et 110 kilomètres/heure.

Quelques exceptions toutefois viennent à appliquer la vitesse de manière localisée,

notamment dans le cas où le champ VIT n’est pas renseigné, ou bien affiche des vitesses

inférieures à 10 kilomètres heure, il fut préconisé d’utiliser les données comprises dans le

champ CSPD_HCR sauf dans le cas où des voiries urbaines congestionnées telles que

l’avenue de la Libération à Saint-Etienne, où la vitesse est déjà imposée de 30

kilomètres/heure.

Le forfaitaire s’applique pour les champs relatifs au trafic, à la part de poids lourds,

ainsi qu’à la vitesse d’un tronçon n’ayant pas été joint dans la procédure d’appariement des

données RESAFFECT vers le jeu de données BDTopo.

Tout d’abord, l’application forfaitaire des champs relatifs au trafic implique un passage de 15

véhicules par heure pour le champ M_D, de 13 véhicules par heure pour le champ M_E et de

4 véhicules par heure pour le champ M_N. Pour ce qui est de la part des poids lourds par

tronçon et par tranche horaire, celle-ci est ramenée à 2% en journée, à 1% en soirée et à 0%

en nuit.

L’application du forfaitaire de la vitesse implique toutefois qu’on y attache plus

d’importance. En effet, de par

la diversité de la structure

urbaine de la communauté

d’agglomération, l’application

de la vitesse forfaitaire dans une

commune urbaine ou rurale ne

sera pas la même. C’est ainsi

pour cela que l’on a crée 10

entités polygonales sur un

nouveau fichier vecteur ("ZONES

DE VITESSE < 50 Km/H"),

ENTITES CREES

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 Génilac

NOM

Saint-Héand

Saint-Victor/Loire

Saint-Genest Lerpt/ Roche la molière

La Talaudière/Sorbiers

Vallée du Gier

Saint-Martin la plaine

Saint-Etienne, couronne stéphanoise et Vallée de l'Ondaine

La Fouillouse

Andrézieux-Bouthéon


définissant les territoires urbains. Dans notre méthodologie, les critères définissant celles-ci

témoignent un bâti resserré sans prendre en compte les zones commerciales et industrielles. Il

a été ensuite réalisé une sélection des tronçons non joints contenus dans ces zones pour

définir une vitesse forfaitaire commune de 50 kilomètres/heure pour toutes les tranches

horaires ainsi que tous les véhicules. Le tableau en page précédente indique quelles entités

urbaines ont été reprises pour l’application de la vitesse forfaitaire urbaine.

Les tronçons non joints situées en extérieur de ces zones ont quant à elle une vitesse

forfaitaire appliquée à 90 kilomètres/heure. Une vitesse élevée pouvant certes impacter dans

la cartographie du bruit, mais le trafic faible, allant de 15 à 4 véhicules par heure la nuit en

réduit grandement l’impact.

Enfin, aucune application forfaitaire ne fut effectué pour les tronçons dont la nature

correspond à des « routes empierrées » dont les champs ne sont pas renseignés au préalable

.Ces tronçons correspondent en effet la plupart du temps à des voiries privées.

Enfin, il fut recommandé d’enregistrer les modifications effectuées dans une quatrième

version du jeu de données BDTopo.

Définition des gestionnaires routiers et standardisation des revêtements :

La définition des gestionnaires routiers permet ainsi de définir le propriétaire de l’infrastructure.

Il s’agit donc d’un des champs dont le traitement de la donnée s’avère crucial dans la

mesure où la communauté d’agglomération. En effet, possédant des voiries

communautaires essentiellement dans les communes urbaines, elle peut agir activement

dans la prévention et la réduction du bruit dans l’environnement par la pose d’enrobés

phoniques permettant de réduire l’impact sonore des véhicules empruntant l’infrastructure

ciblée.

Ainsi, la définition des gestionnaires routiers et des revêtements s’effectuant sous la quatrième

version du jeu de données BDTopo permet de définir clairement les propriétaires de chaque

tronçon. Les modifications effectuées figureront dans le champ « GESTIONNAI(RE) » dans

lequel figurent déjà des entités déjà renseignées. Notre méthodologie se base sur les

codifications du champ « GESTIONNAI(RE) » déjà renseignées.

- Tout d’abord, la sélection des voiries communautaires puis leur renseignement

codifié en « SEM » dans le champ nommé précédemment a impliqué l’intervention d’un jeu

de données qui reprend l’intégralité des voiries communautaires. Il a donc suffi de

sélectionner les entités issues de la BDTopo dont leur emprise est identique aux entités du jeu

de données contenant les voiries communautaires.

- Pour les entités reprenant les routes appartenant au conseil général, leur codification

dans le champ « GESTIONNAI(RE)» est « CG ». Les entités codifiées en « CG » dépendent par

conséquent d’une sélection des entités renseignées en « départementale » dans le champ

« CL_Admin » contenu initialement dans le jeu de données de la BDTopo. Et ce, au même

titre que les entités de la BDTopo dont leur emprise est identique aux entités du jeu de

données « RD_SEM » contenant les routes départementales de la communauté

d’agglomération.

- Les voiries privées sont codifiées dans le champ indicateur du gestionnaire en

« privé » et reprennent l’intégralité des « route empierée » sélectionnable dans le champ

« NATURE », ainsi que les entités dont le champ « M_D » est égal à 0.

- Les voiries communales, codifiées dans le champ « GESTIONNAI(RE) » en « C/l »

dépendent d’une sélection des entités dont le champ « NOM_RUE_G » reprend le préfixe

‘ALL%’ (pour ALLEE), 'IMP%' ( pour IMPASSE), 'R%' (RUE), 'LOT%' (LOTISSEMENT) et 'CHE%'

(CHEMIN).


- Pour le cas des voies autoroutières ou des nationales dépendantes de la Direction

Interdépartementale des Routes du Centre-Est (DIRCE), les entités sélectionnées reprennent

l’intégralité des bretelles d’entrée et de sortie des autoroutes dont leur faible nombre rend la

sélection manuelle possible (avec bien entendu l’outil de sélection interactive disponible sur

ArcMap).

- En dernier lieu, les entités non renseignées dans le champ « GESTIONNAI(RE) » sont

forfaitairement codifiées en « C/l »

Pour finir, en raison du manque de renseignements concernant les revêtements pour les

infrastructures, notamment leur date de pose. Il a été jugé préférable de renseigner

l’intégralité du jeu de données routier à l’exception des routes empierrées dans la

codification « 2 » dans un champ nouvellement crée que l’on appellera « R_SURF ». Le code

« 2 » sera intégré dans le logiciel de calculs acoustiques comme étant un revêtement de

type « standard »

Traitement des infrastructures de franchissement de type pont :

Le traitement des ponts routiers est au même titre que la définition des gestionnaires routiers,

une phase de traitement dont son importance n’est pas à négliger, elle permet en effet

d’intégrer au mieux ces infrastructures dans les modèles acoustiques et par conséquent de

reproduire le plus réellement possible la propagation réelle du bruit d’une telle infrastructure

dans son environnement.

Le traitement des infrastructures de franchissement de type « pont » , sélectionnés en

recherchant les entités dont le champ « FRANCHISSE(MENT) » est renseigné par « Pont » puis

en les affectant dans une « sélection dynamique » (clic droit sur la couche => sélection =>

créer une couche à partir des entités sélectionnées), s’effectuera à l’aide de deux champs.

Ces champs sont « HA », permettant de définir la hauteur et « HA_ATT » permettant de définir

la position de l’entité par rapport aux courbes de niveau issues du modèle numérique de

terrain.

Le champ « HA_ATT » peut être renseigné de deux manières différentes :

- r : relatif. L’entité sera en relation avec les courbes de niveau.

- a : absolu. L’entité ne sera pas en relation avec les courbes de niveau.

Ainsi, à titre d’exemples, renseigner « HA_ATT » en « r » et le champ propre à la hauteur à 0

mètre permet à l’entité linéaire d’épouser les courbes de niveau. Ce qui ne sera pas le cas

dans le cas où l’on

renseigne le champ

« HA » avec le chiffre 5.

En effet l’entité linéaire

se trouvera à 5 mètres

au dessus de la courbe

de niveau.

De plus, renseigner

« HA_ATT » en « a » rend

le filaire indépendant

des courbes de niveau.

Ce qui veut signifier à

titre d’exemple que le

Types de franchissement Paramétrage requis

franchissement de ruisseaux, rivières (cas n° 1) "HA_ATT" = r / "HA" = 0

Franchissement de voies ferrées (cas n° 2) "HA_ATT" = r / "HA" = 0

Franchissement du fleuve Loire (cas n° 3) "HA_ATT" = r / "HA" = 8

Franchissement de voies rapides, autoroutières (cas n° 4)"HA_ATT" = r / "HA" = 5

Viaducs autoroutiers (La Ricamarie, le Rond-Point (Saint-

Etienne), Terrenoire (Saint-Etienne), Saint Chamond,

Rive de Gier. (cas n° 5)

"HA_ATT" = a / "HA" = dépendante des champs

"Zini" et "Zfin" (coordonnées de hauteur des

points initiaux et finaux d'une entité).

Intégration du calcul de la pente à l'aide des

Zini et Zfin, ainsi que du champ propre à la

longueur de l'entité (calculé pour l'occasion)

autres franchissements "HA_ATT" = r / "HA" = 0


renseignement du champ « HA_ATT » en « a », puis du champ « HA » à 0 mètres placera

l’entité à 0 mètres d’altitude et ne sera par conséquent pas intégré dans le modèle.

Toutes ces modifications sont clairement visibles via l’interface de visualisation en 3D du

logiciel CadnaA, qui nous a permis d’apprécier et de valider les modifications de hauteur

des infrastructures de type « pont ».

Ainsi, de par la multiplicité des situations de franchissement par un pont routier au gré des

observations des ouvrages que l’on a pu tirer à partir de google street view, il a été défini une

nomenclature dans laquelle il a été défini 6 cas de franchissement dans lequel un

paramétrage des champs « HA » « HA_ATT » permet une représentation la plus réelle possible

de l’infrastructure dans le modèle acoustique. La nomenclature est reprise dans le tableau

situé en page précédente, confortée par une illustration de chaque cas que nous allons vous

présenter.

Cas n°1 : Franchissement du Gier à l’Horme (google street view). Le pont se situant à la

même hauteur que le bâti au second plan, le paramétrage permet de ne pas prendre en

compte le franchissement et donc de normaliser la propagation du bruit de la même

manière qu’une infrastructure sans franchissement.

Cas n°2 : Franchissement de la ligne Saint-Etienne / Lyon à la Grand-Croix (google street

view). L’observation de l’illustration témoigne de l’encaissement de la voie ferrée. Le

paramétrage permet de ne pas prendre en compte ce type de franchissement et donc de

propager le bruit au niveau du sol.


Cas n° 3 : Franchissement de la Loire à Unieux dans le lieu dit « Le Pertuiset » (google street

view). Le paramétrage en relatif à 8 mètres permet par conséquent de prendre en compte

la surélévation du pont par rapport au fleuve. Il sera intégré dans le modèle avec une

surélévation de 8 mètres par rapport aux courbes de niveau.

Cas n°4 Franchissement de l’A47 à Rive de Gier dans le sens Saint-Etienne/Lyon (google street

view) : Le paramétrage permettant une surélévation du tronçon de 5 mètres par rapport au

bâtiment à droite intègrera la propagation du bruit émis par les véhicules empruntant

l’infrastructure. Même si dans le contexte, le bruit émis par les véhicules empruntant

l’infrastructure est minime en rapport à la densité de circulation d’une autoroute.

Cas n°5 : Le viaduc de la Ricamarie depuis la N88 (google street view). L’intégration du

paramétrage permet de modéliser de la façon la plus réelle possible dans le modèle

acoustique. D’autant plus que les enjeux en terme d’exposition du bruit sont des plus


importants avec du bâti de type habitat situé en contrebas.

Traitement de la demi-largeur des entités routières :

Les entités routières du jeu de données BDTopo sur lequel notre méthodologie se base,

dispose d’un champ « LARGEUR » avec lequel nous diviserons les informations de cet attribut

par deux dans le champ « SCS », dans lequel figurent les demi-largeurs pour chaque tronçon.

Cette demi-largeur sera en effet intégrée dans le modèle de calcul acoustique, permettant

de définir la largeur de chaque tronçon.

Cette phase méthodologique permet de modifier volontairement la largeur de certains

tronçons afin de minimiser certes les risques de surexposition d’un bâtiment au bruit, mais

aussi afin d’éviter que des infrastructures ne croisent la géométrie d’un bâtiment ou d’un

écran. Ce sont des « erreurs » d’intégration dans le modèle pouvant fausser par conséquent

les évaluations de l’exposition au bruit pour les bâtis, donc le nombre de Points Noirs du Bruit.

Pour rappel, les Points Noirs du Bruit permettent de représenter les bâtiments dont leur

exposition au bruit se trouve au-delà des tolérances imposées par les lois en vigueur. Ces

bâtis doivent par conséquent être traités en priorité.

Enfin, la modification de la largeur de l’infrastructure n’affecte en rien sa puissance

acoustique dépendante du trafic et du type de revêtement recouvrant celle-ci .

Ainsi, la résolution de la demi-largeur des infrastructures intersectant un écran antibruit a été

effectuée selon trois actions possibles. Tout d’abord, en divisant les renseignements du

champ « SCS » par 1,5 voire 2 pour les tronçons faisant l’objet du traitement. Une autre

solution que nous vous présenterons ultérieurement, est de modifier la géométrie des écrans

ou de l’infrastructure routière intersectant l’écran via ArcMap afin de parvenir au même

objectif. La phase méthodologique que nous allons suivre n’intègre pas la sélection des

tronçons correspondant à des viaducs routiers enjambant des vallées à la fois encaissées et

urbanisés.

Le traitement de la demi-largeur des tronçons routiers intersectant le bâti est tout d’abord

rendue possible par l’identification et la sélection des tronçons routiers. Cette sélection

implique la création une nouvelle couche depuis le jeu de données BDTopo sur laquelle

l’ensemble des traitements de données furent effectués. Cette nouvelle couche, que nous

nommerons pour l’occasion « ZTInfra » consiste en la création d’une zone tampon pour

chaque tronçon du jeu de données, dont la distance régulant l’emprise de la zone tampon

est le champ « SCS » afin de reproduire sur SIG la largeur réelle des tronçons routiers

prochainement intégrés dans le modèle de calcul acoustique.

Ensuite, il sera effectué à partir de cette couche une sélection des zones tampons de

tronçons intersectant le bâti, puis une sélection des tronçons du jeu de données BDTopo

contenus dans les zones tampons sélectionnés au préalable. Il est alors possible de modifier la

demi-largeur des tronçons sélectionnés par un jeu de coefficients de division des demi-

largeurs allant de 1,5 pour la plupart des cas à 5 pour les cas les plus extrêmes.

Or, le traitement des cas extrêmes dont la division de la demi-largeur par un coefficient

n’affecte en rien l’intersection du tronçon routier au bâti est rendu possible par la

modification de la géométrie du tronçon routier concerné. Il s’agit cependant d’une mesure

applicable seulement pour un faible nombre de tronçons à traiter de cette façon.

Une fois tous les traitements terminés, utiliser Gipsynoise pour convertir les champs à intégrer

dans le modèle de calcul acoustique. Utiliser par conséquent la fonctionnalité « change

fields »


- Données ferroviaires :

La méthodologie de traitement de la donnée ferroviaire nous a été intégralement fournie

par Acoucité. Elle décrit étapes par étapes le processus de traitement de la donnée

attributaire, réunie sous un fichier excel devant reprendre pour chaque tronçon de voie

ferrée son trafic, le type de traverses et de pose de rail pour chaque tronçon. De plus, elle

décrit également la façon dont l’observatoire du bruit lyonnais a intégré ces données dans

un SIG permettant le calcul du bruit.

Ainsi, le premier type de données intervenant dans la cartographie du bruit ferroviaire sont les

émissions sonores. Les émissions sonores, provenant du matériel roulant sont réunies dans un

document qui donne les spectres d’émission sonore des principaux types de matériel

roulant. De plus, une grille de correspondance à la fin du document permet de réaliser des

équivalences acoustiques entre les différents matériels roulants existants dans le parc de la

SNCF et les matériels roulants « types » dont le spectre d’émission a été présenté.

La seconde étape reprend le découpage de la base de données ferroviaire. Dans la base

de données excel fournie par les Réseaux Ferrés de France, 7 onglets permettent de mettre

en forme la table attributaire nécessaire pour le calcul des cartes. A partir de ces

informations, nous avons découpé le réseau de la manière suivante :

Découpage de la vitesse en fonction de l’infrastructure :

Le découpage est réalisé à partir de l’onglet Vitesse Infra de la BDD dont les champs sont

indiqués ci-dessous :

« ligne » : Numéro de ligne

« Nom » : numéro de la voie (V1 , V2 ou bien voie Unique)

« PkDeb » : point kilométrique (exprimé en mètres) de début du segment

« PkFin » : point kilométrique (exprimé en mètres) de fin de segment

« vitesse » : vitesse maximale intrinsèque à l’infrastructure (en km/h)

« idArc » : identifiant de l’arc.

La vitesse infra est donnée pour voie 1 et voie 2 et peut différer d’une voie à l’autre. De

même, elle n’est pas forcément uniforme sur toute la longueur d’un arc. La méthode consiste

donc à sélectionner le tronçon, plus petit élément disponible en longueur, puis de moyenner

les vitesses entre voie 1 et 2 pour chaque sous tronçon. L’illustration ci-dessous nous montre la

façon dont l’observatoire du bruit lyonnais a intégré la vitesse dans le découpage de

l’infrastructure. Notons

également que le

découpage final

reprend l’intégralité des

découpages de

tronçons dans le cas où

l’infrastructure est

réellement représentée

par deux voies.


Découpage en fonction du type de rail, pondération acoustique associée

- Type de pose de rail : on distingue les longs rails soudés (LRS) et les rails courts. Pour prendre

en compte le type de pose dans le calcul acoustique on applique une pondération

forfaitaire de +3dB sur les tronçons en rails courts

- Type de traverses : on distingue béton, bois et métal. Pour prendre en compte le type de

traverses dans le calcul acoustique on applique une pondération forfaitaire de +3dB sur les

tronçons avec traverses en bois ou en métal.

Ainsi, les arcs sont

découpés en tronçons de

500m et pour chaque

tronçon on connait le

pourcentage de rails courts

et de rails longs, ainsi que le

pourcentage de traverse

en béton, bois ou métal.

Principe de simplification : si

un des pourcentages

dépasse 75%, on applique

la pondération forfaitaire

correspondant au type de

pose (ou traverse)

prédominant. Si les

pourcentages sont compris

entre 25 et 75%, on

applique une pondération

forfaitaire moyenne non

pondérée (comme si on

avait 50-50). Le tableau ci-dessus nous donne quelques exemples de traitement des tronçons

en fonction du type de pose du rail et du type de traverses pour chaque tronçon.

Traitement de la base de données trafic

La base de données trafic RFF a été mise en forme en plusieurs étapes afin d’être simplifiée

d’une part et d’être compatible avec le logiciel de calcul acoustique d’autre part.

La première étape consiste en la sélection des arcs correspondant au territoire étudié. Un

arc est défini comme étant un tronçon reliant deux gares. Dans un ordre de grandeur

géométrique, un arc est par conséquent beaucoup plus long que peut l’être un tronçon.

Ainsi, sous ArcGis, les arcs ferroviaires correspondant au territoire de Saint Etienne Métropole

sont sélectionnés avec un buffer de 300m. On ne conserve dans la base de données RFF que

données dont les arcs correspondent à ce territoire.


La seconde étape implique la limitation à

90km/h des matériels roulant HLP. En effet, la

vitesse des matériels HLP, lorsqu’elle est

supérieure à 90km/h dans la base de données

RFF, est ramenée à 90km/h. La troisième étape

quant à elle implique de rechercher les

équivalences acoustiques suivant le matériel

roulant. Cette étape s’effectue à partir du

document SNCF « Méthode et données

d’émission sonore pour la réalisation des études

prévisionnelles du bruit des infrastructures de

transport ferroviaire dans l’environnement ». *Les

engins moteurs sont remplacés par leur

équivalent. La table de conversion utilisée est

consultable dans le tableau ci-contre.

La quatrième et cinquième étape reprennent

respectivement la pondération des trafics en

fonction de la longueur du convoi, et la

sommation des trafics des convois identiques.

Ainsi, dans le cas où la longueur du convoi

équivalent diffère de plus de 25% avec celle du

convoi réel, les trafics sont adaptés afin de

compenser cette différence.

Par exemple, le TER Z23500 d’une longueur de

52,5m est acoustiquement équivalent au Z22500

de longueur 129,4m. Afin de compenser cette

différence de longueur, les trafics associés au

TER Z23500 sont multipliés par le ratio 52,5/129,4.

Quant à la cinquième étape, Afin de simplifier

la base de données trafic, on réalise dans le but

de simplifier la base de données trafic un

tableau croisé dynamique représentant la

sommation des trafics des convois équivalents

identiques sur chaque arc.

Or, dans le cas où 2 convois identiques

circulent sur un arc mais à des vitesses différentes, les trafics ne sont pas additionnés.

La sixième étape permet de pondérer la moyenne des vitesses pour les convois identiques.

Ainsi, pour les arcs sur lesquels circulent plusieurs convois équivalents identiques, mais à des

vitesses différentes, on réalise une moyenne de ces différentes vitesses. Cette moyenne est

toutefois pondérée par le trafic de chacun des convois (trafic_jour_tot). On additionne

ensuite les trafics des convois identiques.

Par exemple, s’il circule sur un arc donné un engin moteur Z22500 à 80km/h avec 10

passages/jour et un engin moteur Z22500 à 100km/h avec 5 passages/jour, alors pour

simplifier on considèrera un engin moteur Z22500 à (80*10+100*5)/15 = 86.7 km/h avec 15


passages/jour.

La septième et dernière étape implique quant à elle la mise en forme des trafics. En effet, les

trafics sont arrondis à l’unité la plus proche. Ainsi, toutes les lignes dont le trafic est nul pour les

3 périodes jour, soir et nuit sont supprimées.

- Données relatives aux ICPE-A.

La cartographie du bruit impose également de définir des sources de bruit en rapport aux

industries, qui sont au même titre que les réseaux routiers et ferroviaires, des sources de bruit.

Ainsi, une liste des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement nous fut

transmise après contact avec les services de la DRIRE. Nous prendrons compte dans cette

liste que les ICPE ayant une activité soumise à autorisation. Par conséquent, les activités

soumises à déclaration n’ont pas été prises en compte dans le cadre de la cartographie du

bruit.

Géoréférencement des ICPE

Les ICPE-A sont par conséquent géoréférencées à l’aide des adresses correspondantes à

chaque ICPE, qu’il convient de repérer via des applications cartographiques telles que

google Maps et Street view. En effet, le faible nombre d’ICPE présent sur Saint Etienne

Métropole permettait de procéder de la façon précédente.

Une fois le bâti ou le lieu précis localisé via ces applications cartographiques, il convient de

récupérer à l’aide de l’application cartographique de géoportail, les coordonnées XY en

lambert 93 des ICPE. Puis de convertir pour chaque ICPE ces coordonnées en

Lambert_zone_5 sur lequel nous nous basons pour la cartographie du bruit. Des logiciels

tels que Circé permettent aisément de convertir rapidement des coordonnées issues d’un

référentiel « A », vers un référentiel « B ». Les coor-données sont ensuite rentrées dans le

fichier excel en format standard en remplaçant si tel est le cas les points par des virgules.

Enregistrer ensuite le fichier au format DBF.

Puis sur Arcgis, utiliser ArcCatalog pour sélectionner le fichier .DBF puis, en effectuant un clic

droit , aller dans « créer une classe d’entités » et « à partir d’une table X et Y ». Préciser le X et

le Y et si nécessaire le système de projection. On obtient ensuite un fichier de formes

ponctuelles, qu’il convient de superposer avec le cadastre. Puis, en sélectionnant les

parcelles contenant les points via la méthode de sélection par entités, exporter la sélection

vers un nouveau fichier de formes dans lequel figureront les ICPE à cartographier

Définition d’une bruyance pour chaque ICPE en fonction du type

d’activités

Ainsi, pour chaque ICPE-A, trois niveaux d’enjeux, en

d’autres termes les bruyances, permettent de définir

l’impact sonore de l’industrie. Les échelons de

bruyance, 1, 2 et 3, on été définies suivant le type

d’activité de l’industrie. Il sera défini en fonction de

chaque échelon de bruyance, des démarches

différentes concernant le traitement des données

industrielles.

ACTIVITE Bruyance

Traitement de déchets urbains 2

Carrières 3

Traitement de surface 1

Récupération, dépôts de ferrailles 3

Industries diverses 2

Ebéniste menuisier 3


NOM_COMMUNE METHODOLOGIE

CHAGNON BDTopo

DOIZIEUX BDTopo

FONTANES BDTopo

LA TERRASSE SUR DORLAY BDTopo

LA VALLA EN GIER BDTopo

MARCENOD BDTopo

PAVEZIN BDTopo

SAINT-CHRISTO EN JAREZ BDTopo

SAINTE-CROIX EN JAREZ BDTopo

SAINT-ROMAIN EN JAREZ BDTopo

VALFLEURY BDTopo

CALOIRE BDTopo

CELLIEU BDTopo

DARGOIRE BDTopo

LA GRAND-CROIX BDTopo

SAINT-HEAND BDTopo

SAINT-JOSEPH BDTopo

SAINT-PAUL EN CORNILLON BDTopo

TARTARAS BDTopo

ANDREZIEUX BDTopo

CHATEAUNEUF BDTopo

FARNAY BDTopo

FIRMINY BDTopo

FRAISSES BDTopo

GENILAC BDTopo

L'ETRAT BDTopo

L'HORME BDTopo

LA FOUILLOUSE BDTopo

LA RICAMARIE BDTopo

LA TALAUDIERE BDTopo

LA TOUR EN JAREZ BDTopo

LE CHAMBON FEUGEROLLES BDTopo

LORETTE BDTopo

RIVE DE GIER BDTopo

ROCHE LA MOLIERE BDTopo

SAINT CHAMONDPlateforme recalée avec les RIL + Zone

d'activité de la BdTopo

SAINT ETIENNE

Plateforme recalée avec la couche issue de

la carto de 2008 + incorporation du bâti

récemment construit et suppression des

bâtis démolis

SAINT GENEST LERPT BDTopo

SAINT JEAN BONNEFONDS BDTopo

SAINT MARTIN LA PLAINE BDTopo

SAINT PAUL EN JAREZ BDTopo

SAINT PRIEST EN JAREZ BDTopo

SAINT VICTOR SUR LOIRE BDTopo

SORBIERS BDTopo

UNIEUX BDTopo

VILLARS BDTopo

Tout d’abord, les échelons de bruyance ont

été établis suivant le type d’activités de

chaque ICPE. Ainsi, nous nous sommes basés

sur une nomenclature dans laquelle sont

regroupées des catégories d’activité. Parmi

celles-ci figurent les exemples suivant ainsi que

leur échelon de bruyance qui leur correspond.

Rechercher les activités correspondant aux

ICPE implique également de rechercher sur les

sites promotionnels de l’entreprise.

Ainsi, le traitement des ICPE en bruyance 1

implique tout simplement de les géolocaliser

sous SIG. Les ICPE soumis à des échelons de

bruyance sont quant à eux intégrés dans le

logiciel de calcul afin de modéliser leur impact

sonore dans l’espace.

2 : Traitement de la

donnée réceptrice : le bâti.

- Traitement de

la donnée

relative aux

bâtiments :

La donnée bâtiment est, de par sa nature, une

des données les plus importantes dans la

cartographie du bruit. Elle permet en effet de

matérialiser les surfaces sur lesquelles les ondes

sonores seront réfléchies certes, mais elle

permet aussi de matérialiser les surfaces sur

lesquelles la méthodologie suivante attribuera

une nature et une hauteur spécifique, qui feront de

chaque bâtiment un objet géographique

interagissant avec le bruit dans l’espace où il

est implanté. Ainsi, nous déterminerons dans

cette méthodologie la façon à laquelle nous

avons traité les données correspondant au

bâti à l’échelle de Saint Etienne Métropole.

Structuration de la donnée d’origine,

orientation de nos choix de

méthodologie.


-La donnée BDTOPO :L’une des données sur laquelle nous allons nous baser émane

directement de la BDtopo. Cette base de donnée comprend les bâtis que l’on peut qualifier

d’indifférencié, ainsi que les bâtis industriels et les bâtis remarquables. Elle est référencée

selon le système de coordonnées RGF_Lambert_93 et est à l’échelle du département de la

Loire. La hauteur des bâtis y est correctement renseignée, et la nature des bâtiments (hors

industriels et remarquables) y est spécifiable à l’aide de zones d’activité. Ces zones sont des

surfaces dans lesquelles nous effectuerons une sélections de bâtiments afin d’en caractériser

la nature. Néanmoins, le seul inconvénient que nous pouvons apporter à la donnée BDTopo

réside dans le degré de précision de la géométrie du bâti. En effet un bâti BDTopo en milieu

urbain représentera plusieurs bâtis issus de la plateforme ou de la donnée acquise lors de la

cartographie du bruit de la ville de Saint-Etienne (2007).

Ainsi, nous utiliserons la méthodologie à partir de la donnée BDTOPO pour la quasi-totalité

des communes, excepté les villes de Saint Etienne et Saint-Chamond qui bénéficieront d’un

traitement spécifique

-La donnée issue de la plateforme Air/bruit :

La donnée issue de la plateforme air bruit reprend comme la BDTopo les bâtiments des

communes de la Loire traversées par des voiries de plus de 5000 véhicules par jour. Le degré

de la précision de la géométrie du bâti y est bien plus élevé. Cependant, cette donnée ne

reprend pas 11 communes appartenant à Saint-Etienne Métropole en raison du fait qu’elles

ne soient pas traversées par des voiries de plus de 5000 véhicules par jour. De plus, cette

donnée est, contrairement à la BDTopo, particulièrement peu précise en ce qui concerne la

hauteur du bâti, avec des hauteurs mal, ou non renseignées. De plus, la nature du bâtiment y

est également mal renseignée. Ce sont ces deux inconvénients majeurs qui nous ont

influencés dans le choix de la base de données sur laquelle nous avons abordé la

méthodologie. Cependant, de par le degré de précision de la géométrie qui est cruciale

dans la détection des points noirs du bruit en milieu urbain, nous avons gardé la géométrie

du bâtiment pour l’affecter dans le traitement du bâti pour la commune de Saint Chamond.

Ainsi que Rochetaillée, commune rattachée à Saint-Etienne, mais qui n’a pas été comprise

dans la cartographie du bruit de la ville en 2007.

- La donnée bâti rattachée à la ville de Saint Etienne :

Cette donnée est directement issue de la cartographie du bruit pour la ville de Saint Etienne

(sauf la commune rattachée de Rochetaillée) en 2007. Elle est dotée d’un degré de

précision de la géométrie du bâti similaire à la donnée issue de la plateforme air/bruit mais

les hauteurs y sont correctement renseignées, ainsi que la nature du bâti. Cependant,

l’ancienneté de la donnée témoigne de sa mise à jour plus que jamais indispensable,

notamment afin de supprimer les entités correspondant au bâti démoli depuis, mais aussi les

nouvelles constructions sur l’étendue de la donnée. Nous nous servirons du cadastre, une

donnée plus récemment actualisée, pour mettre à jour la donnée issue de la cartographie

du bruit de la ville en 2007.

Le tableau situé en page précédente, nous montre l’orientation méthodologique du type de

traitement du bâti pour chaque commune.


Code gipsy Libellé

1 Habitat

2 Enseignement

3 Santé

4 Industriel

5 Commercial

6 Autres

Traitement du bâti issu de la BDTopo :

-Combinaison du bâti INDIFFERENCIE, INDUSTRIEL et REMARQUABLE :

Données d’origine :

C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto 2013\reactualisation\1-

donnees_entree\BATI\Bati_BDTopo_SANS MODIF\BATI_INDIFFERENCIE_CC46.shp: Couche

d’origine recensant le bâti indifférencié et converti en Lambert zone 5 (CC46).


donnees_entree\BATI\Bati_BDTopo_SANS MODIF\BATI_INDUSTRIEL_CC46.shp : Couche

d’origine recensant le bâti industriel et converti en Lambert zone 5 (CC46).


donnees_entree\BATI\Bati_BDTopo_SANS MODIF\BATI_REMARQUABLE_CC46.shp : Couche

d’origine recensant le bâti remarquable et converti en Lambert zone 5 (CC46).

-1 : Dans chacune de ces couches, créer un nouveau champ (onglet options du tableau

attributaire => Ajouter un champ) « CODEGIPSY » de type entier court, caractérisé par une

longueur de 4. Puis, pour la couche BATI_INDUSTRIEL_CC46,

renseigner le champ crée par le code « 4 » avec la calculatrice de

valeurs (tableau attributaire => clic droit sur le libellé d’une colonne

quelconque => calculatrice de valeurs), même chose pour la

couche BATI_REMARQUABLE_CC46, mais avec le code « 6 » (Les

codes suivants détermineront la nature du bâtiment dans le

modèle acoustique => voir tableau des codes gipsy ci-contre)

-2 : Utilisation de l’outil « Combiner » de l’ArcToolbox pour fusionner le contenu des trois

couches suivantes en une seule (outils de gestion de données => général => combiner)

renseigner les trois couches en données d’entrée, puis spécifier en emplacement de sortie


donnees_entree\BATI\BATI_BDTopoCOMBIN.shp. Apparier tous les champs lors de la phase

de combinaison.

-3 : A partir de la couche nouvellement crée, effectuer une sélection par entités, des entités

correspondant au bâti qui intersectent le périmètre bufferisé de Saint-Etienne Métropole.

Utiliser l’outil d’exportation des données (voir guide technique numéro 2 : transformation de

projections, solution n°2) en utilisant le même système de coordonnées que la couche et en

exportant seulement les entités sélectionnées. Le chemin d’enregistrement de la donnée est :


donnees_entree\BATI et le fichier aura pour nom BATI_BDTopoCOMBIN_SEM.

-Traitement de la hauteur du bâti:

Données à traiter :


donnees_entree\BATI\BATI_BDTopoCOMBIN_SEM_V2.shp : Copie de la combinaison du bâti

indifférencié, industriel et remarquable à l’échelle de Saint-Etienne Métropole

-1 : A partir de la copie de la couche BATI_BDTopoCOMBIN_SEM auquel nous ajouterons le

suffixe _V2 , traiter la hauteur des 218 bâtiments non renseignés sur le champ « HAUTEUR » :


°- Sélectionner (onglet outils de tableau attributaire => sélectionner selon les attributs )

les entités aux hauteurs non renseignés avec la requète « ‘HAUTEUR’ = 0 », puis créer une

couche temporaire à partir de cette sélection (menu affichage des couches => clic droit sur

la couche => sélection => créer une couche à partir des entités sélectionnées) que nous

nommerons BATI_BDTopoCOMBIN_SEM_hauteur0

°- Observer pour chaque bâti le nombre de niveaux à l’aide de l’application Google

street view, et créer le champ NB_NIV_CORR, de type entier court et long de 3. Ce dernier

champ nous permettra de renseigner avec la calculatrice de valeurs le nombre de niveaux

observés suivant le bâtiment. Puis, avec la calculatrice de valeurs, renseigner le champ

« HAUTEUR » (calculatrice de valeurs de champs) pour la sélection suivant le champ

« NB_NIV_CORR » multiplié par 2,8.

°- Création du nouveau champ « CORR » sur la couche BATI_BDTopoCOMBIN_SEM_V2,

de type texte et caractérisé par une longueur de 150 dans lequel nous renseignerons

l’attribut « hauteur corrigée par multiplication NB_NIV_CORR*2.8 » pour la sélection

précédente.

-2 : Forçage de la hauteur du bâti inférieur à 4m à 4,1m : sélection du bâti dont « HAUTEUR

<4 » et forcer leur hauteur via la calculatrice de valeurs (tableau attributaire => clic droit sur le

libellé d’une colonne quelconque => calculatrice de valeurs) par 4.1.

Codification de la sélection dans le champ « CORR » à l’aide de la calculatrice de valeurs en

« forçage de la hauteur à 4,1 ». Si le champ CORR est déjà renseigné, utiliser la fonction

‘& «_TEXTE »’ pour renseigner le champ en conservant l’attribut précédent.

-3 : Création d’un nouveau champ « SURFACE » de type réel double dont la longueur est

fixée à 15 avec un nombre de décimales à 3, puis calculer la surface de tous les bâtiments

avec l’outil de calcul de la géométrie (tableau attributaire => clic droit sur le libellé d’une

colonne quelconque => calculer la géométrie). Renseigner « Surface [A] » dans la

commande ‘propriété’, utiliser le système de coordonnées de la source de données et

renseigner « mètres carrés [m²] » dans la commande ‘unités.’ Lancer le calcul de la

géométrie en cliquant sur OK.

-Traitement de la nature du bâti :



donnees_entree\BATI\BATI_BDTopoCOMBIN_SEM_V3.shp : Copie du bâti combiné sur Saint

Etienne Métropole avec traitement de la hauteur du bâti

Données déjà traitées intervenant dans le process :


donnees_origine\Donnees batiment\I_ZONE_ACTIVITE BdTopo\SURFACE_ACTIVITE.shp :

Fichier de recensement des zones d’activités à l’échelle du département de la Loire.

-1 : Sélection des zones d’activités « CATEGORIE = Administratif », « CATEGORIE =

Enseignement » et « CATEGORIE= Santé » dans C:\Documents and

Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto 2013\reactualisation\0-

donnees_origine\Donnees_batiment\I_ZONE_ACTIVITE BdTopo\SURFACE_ACTIVITE.shp à

partir de l’outil de recherche attributaire et création de couches temporaires pour les trois

sélections induites par chaque zone d’activité (menu affichage des couches => clic droit sur


la couche => sélection => créer une couche à partir des entités sélectionnées) . Renommer

chacune de ces couches temporaires avec l’attribut qui lui est adéquat.

-2 : Sélection par entités des bâtis contenus respectivement dans les 3 zones d’activité et

attribution de leur CODEGIPSY adéquat à l’aide de la calculatrice de valeurs : Administratif

(CODEGIPSY = 6), Santé (CODEGIPSY=3) et Enseignement (CODEGIPSY =2)

-3 :Sélection du bâti aux surfaces inférieures à 60 m² à l’aide de l’outil de sélection par

attributs et renseigner pour la sélection effectuée, « Bâti divers » dans le champ « CORR » ,

mais aussi attribuer à cette sélection un « CODEGIPSY » à 6 dans le champ adéquat. Cette

manipulation permet d’éviter d’affecter de la population dans un bâti aux surfaces très

restreintes que l’on peut attribuer à des garages, des abris, des bâtis isolés en milieu rural

entre autres.

-Conversion de la base de données bâti en 2D :



donnees_entree\BATI\BATI_BDTopoCOMBIN_SEM_V3.shp : Copie du bâti combiné sur Saint

Etienne Métropole avec traitement de la hauteur et de la nature du bâti

Suivre le guide technique n°4 conversion d’un fichier 3D en 2D (voir annexes)

Etape n°2 : Créer un nouveau fichier de formes à l’emplacement : C:\Documents

and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto 2013\reactualisation\1-

donnees_entree\BATI de nom BATI_BDTopoCOMBIN_SEM_V4.

-Préparation de la base de données Bati BDTopo au calcul :



donnees_entree\BATI\BATI_BDTopoCOMBIN_SEM_V5.shp : Copie du bâti combiné, de

hauteur et nature traitées, avec conversion en 2D.

-1 : Utilisation de l’outil de conversion des champs de Gipsynoise (Onglet Conversion =>

Change Fields => cliquer sur building, charger la couche C:\Documents and


donnees_entree\BATI\BATI_BDTopoCOMBIN_SEM_V5.shp, renseigner le champ ID avec

l’attribut ID de la liste défilante et cliquer sur OK.

Ceci aura pour but de créer les champs « NAME », « NAT », « RL », « POPULATION », « HA » et

« HA_ATT ».

-2 : Utilisation de la calculatrice de valeur et renseigner le champ « NAME » avec les attributs

du champ « NATURE », le champ « NAT » avec les attributs du champ « CODEGIPSY », le

champ « RL » avec le chiffre attribut 1 (RL est le champ définissant le coefficient de réflexion

du bâtiment. Un coefficient à 1 veut dire que le bâtiment présente une surface lisse, donc

réfléchit le bruit), le champ « HA » avec les attributs du champ « HAUTEUR » et le champ de

hauteur relative « HA_ATT » avec l’attribut « r »

Laisser le champ « POPULATION » vide, il sera traité ultérieurement avec l’appariement des

populations.


Note : Cette méthode peut être appliquée par défaut pour n’importe quelle commune, du

moment que son bâti est référencé sur la BDTopo. Sous réserve de précision de la géométrie

du bâti, cette méthode est également applicable pour le traitement de la donnée bâti

intervenant dans la cartographie du bruit

Traitement du bâti issu de la plateforme Air/bruit (commune de Saint

Chamond et Rochetaillée) : Enrichissement de la donnée bâti à l’aide des

RIL et des zones d’activités:

Pour la commune de Saint Chamond et Rochetaillée dont nous disposions de la géométrie

issue de la donnée de la plateforme Air / bruit, l’enjeu était de retrouver la hauteur ainsi que

la nature de chaque bâti. Nous nous sommes donc servis du répertoire d’immeubles localisés

qui est une base de données vecteur point afin de déterminer la nature du bâti

(essentiellement d’habitation) ainsi que leur hauteur. Les zones d’activités issues de la

BDTOPO nous ont permis entre autres de repérer le bâti d’Enseignement, de Santé et les

bâtiments administratifs.

Tout d’abord, il est nécessaire de sélectionner dans la couche de bâti plateforme les

bâtiments intersectant les périmètres stricts de la commune de Saint Chamond, ainsi que la

commune asociée de Rochetaillée puis de cette sélection, exporter les données dans un

nouveau fichier de formes en conservant le système de coordonnées Lambert Zone 5.

Dans le fichier nouvellement crée, l’étape suivante consiste en la sélection de l’ensemble des

RIL de type ‘habitation (sélection de l’attribut 1 du champ HABITATION) est matérialisée sous

la forme d’une couche temporaire reprenant la sélection, puis sélectionner les entités du bâti

intersectant les RIL sélectionnés auparavant. De cette sélection du bâti, créer un champ

CODEGiPSY dans lequel nous ajouterons à la sélection de bâti l’attribut 1 (=habitation). La

nature des autres bâtiments (enseignement, santé et administratif) est renseignée à l’aide

des zones d’activités dont nous nous sommes servis précédemment. La sélection par entités

des bâtis contenus dans ces zones est respectivement renseignée dans le champ

CODEGIPSY par les attributs 2 (=Enseignement), 3 (=Santé) et 6 (Administratif). Le reste des

bâtis non renseigné dans le CODEGIPSY est automatiquement renseigné par l’attribut 6, de

même que les bâtiments dont la superficie est inférieure à 60 m².

Le renseignement de la hauteur du bâti s’effectue avec le champ comprenant le nombre

de niveaux des habitations inclus dans la base de donnée RIL. Ainsi, dans le champ HAUTEUR

dans le fichier bâti doit être renseignée par la multiplication de ce nombre de niveaux par

2,8. L’appariement des RIL au bâti permettant de renseigner la hauteur s’effectue via une

jointure spatiale du bâti contenant les RILS. L’option de recherche des entités à joindre est

conseillé dans la mesure ou certains points RIL ne sont pas inclus ou n’intersectent pas les

contours d’un bâtiment. Néanmoins, on ne retrouve ce cas que très rarement. Quant

aux bâtis autres que les bâtis d’habitat, la hauteur déjà renseignée dans la base de données

bâti de la plate forme air-bruit peut être utilisée dans le cas où celle-ci n’est pas égale à 0 :

Dans le cas contraire, la hauteur est directement récupérée via le nombre de niveaux réel

observable, que l’on multipliera par 2,8, hauteur standard d’un étage. Ce nombre peut être

directement répertorié via les applications cartographiques sur les navigateurs internet

(google street view)

Il convient ensuite de convertir les champs adéquats via Gipsynoise de manière à obtenir des


champs homogènes lors de l’étape de la combinaison du bâti à l’échelle de la

communauté d’agglomération.

Traitement de la ville de Saint-Etienne, réactualisation du bâti de la donnée

VSE2007 et finalisation de la couche bâti.

Il a été décidé de traiter le bâti pour la ville de Saint-Etienne (Rochetaillée et Saint-Victor sur

Loire exclus) d’utiliser à nouveau la base de données du bâti issue de la cartographie du

bruit de la ville de Saint-Etienne en 2008. Les seules interventions réalisées dans le cadre du

traitement de cette base de données fut d’actualiser le bâti donc de supprimer les

bâtiments démolis ainsi que d’ajouter les bâtiments nouvellement construits (dont le siège de

Saint-Etienne Métropole) via la couche issue du Cadastre en sélectionnant les bâtis du

Cadastre dont leur superficie est supérieure à 60 m² et de les incorporer au bâti avec l’outil

Combiner de la toolbox. Le traitement post actualisation de la donnée fut essentiellement

d’harmoniser les attributs de manière à conserver les informations les plus importantes

affectées au bâti, hauteur et nature essentiellement, puis de les convertir les champs

adéquats à l’aide de l’interface Gipsynoise.

Une fois les 3 jeux de données traitées, la dernière étape consiste en la suppression des bâtis

intersectant les contours stricts des communes de Saint-Etienne et de Saint Chamond dans le

jeu de données issu de la BDTopo, puis à l’aide de l’outil combiner de l’Arctoolbox, regrouper

ces trois jeux de données en un seul afin d’obtenir un jeu de données unique, dans lequel on

ne gardera que les champs convertis par l’outil Gipsynoise.

- Appariement de la population aux

bâtiments :

Traitement de la donnée IRIS : fichier Excel 2010 / Base de données IRIS.shp



donnees_origine\Données IRIS\reference_IRIS_geo2011.xls : Liste nationale des IRIS en 2011

avec recensement de la population en 2009

-1 : Dans une copie du fichier d’origine que nous placerons dans le répertoire C:\Documents

and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto 2013\reactualisation\1-

donnees_entree\POPulation et de nom reference_IRIS_geo2011_travail.xls ne retenir que les

IRIS de la Loire (département : 42 ) et ne retenir que les IRIS appartenant à la communauté

d’agglomération (libellé de commune : communes de la communauté)

-2 : A l’aide des libellés de communes, établir ex nihilo la colonne listant les communes de

l’agglomération, puis pour chaque commune, renseigner dans une colonne adjacente la

population totale en 2009 (saisie de renseignements ou calculs de somme de populations

d’IRIS pour les communes ayant plus d’un IRIS)

Créer une autre colonne adjacente à la colonne 2009 dans laquelle il sera saisi par

commune la population totale en 2010 qui est le recensement de la population par

communes le plus récent (la population totale en 2010 est récupérable dans les bases de


ID IRIS nom IRIS code postal Libellé de commune POP2009 indice d'évolutionPOP 2010

420440101 Centre-Ville-Ouest42044 Le Chambon-Feugerolles 1942 1,006 1953

420440102 Centre-Ville-Est 42044 Le Chambon-Feugerolles 1913 1,006 1925

420440103 Nord 42044 Le Chambon-Feugerolles 2928 1,006 2945

420440201 Zone-Zus 42044 Le Chambon-Feugerolles 2221 1,006 2234

420440202 Sud-Est 42044 Le Chambon-Feugerolles 1675 1,006 1685

420440203 Sud-Ouest 42044 Le Chambon-Feugerolles 2267 1,006 2280

données locales de l’INSEE)

Dans une colonne adjacente à la colonne population totale 2010 rapporter pour chaque

commune l’indice d’évolution de la population qui est « Population totale 2010 / population

totale 2009 ». Appliquer pour chaque IRIS de chaque commune, dans une colonne

adjacente à « population 2009 » l’indice d’évolution de la population qui lui correspond

-3 : Pour chaque IRIS, obtenir la population 2010 en multipliant la valeur de la population en

2009, par l’indice d’évolution de la population. Le tableau ci-dessous représente le traitement

de la population réalisé sur la commune du Chambon-Feugerolles :

Ainsi, la multiplication de la population initiale par l’indice d’évolution nous ramène à la

population en 2010, Population que nous pourrons saisir dans un nouveau champ POP2010

dans une base de données géographique traitée.

Traitement de la base de données IRIS



donnees_origine\Données IRIS\IRIS42_CC46.shp : Fichier base de données IRIS à l’échelle du

département de la Loire converti en Lambert_Zone_ 5 (à l’origine en Lambert 93)



donnees_calculs\BATI\BATI_SEM sans population complete.shp : Fichier recensant le bâti

traité et validé pour le buffer du périmètre de Saint Etienne Métropole sans information du

champ POPULATION

-1 créer une copie du fichier d’origine, de nom IRISSEM_CC46 à

l’emplacement C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\0-donnees_origine\Données IRIS\

-2 : Dans cette copie :

Ouvrir une session de mise à jour, sélectionner et supprimer tous les IRIS dont leur

emprise n’appartient pas à une commune incluse dans la communauté d’agglomération.

Enregistrer et quitter la session de mise à jour.

Ajouter un nouveau champ dans le tableau attributaire, de type réel double et de

longueur à 10, dans lequel sera saisi les populations 2010 par IRIS pour chaque commune de

la communauté d’agglomération, correspondant aux populations par IRIS en 2010 traitées

sur la base de données Excel

-3 : -1 : Utilisation de l’outil de conversion des champs de Gipsynoise (Onglet Conversion =>

Change Fields => cliquer sur building, charger la couche C:\Documents and


donnees_origine\Données IRIS\IRISSEM_CC46, renseigner le champ ID avec l’attribut

DcomIRIS et le champ POP avec l’attribut Pop 2010 . Sélectionner ces deux champs à l’aide


de la liste défilante et cliquer sur OK.

Renseigner à l’aide de la calculatrice de valeurs (clic droit sur une colonne du

tableau attributaire et « calculer les valeurs ») le champ NAME en utilisant la concaténation

des champs d’origine Nom_com et Nom_IRIS à l’aide de la fonction [&} de la calculatrice de

valeurs.

-4 : Sélectionner chaque IRIS, puis à l’aide de la fonction « exporter des données » (Clic droit

sur la couche => données => exporter des données) exporter les entités sélectionnés dans le

même système de coordonnées que la couche vers l’emplacement C:\Documents and


donnees_entree\POPulation\IRIS avec pour nom IRIS_Nom de l’IRIS_Nom de la commune.

-5 : Ouvrir un des IRIS exportés et le bâti finalisé puis effectuer une sélection par entités des

bâtiments contenus dans le périmètre de l’IRIS.

ATTENTION. Si un ou plusieurs bâtiments sont à cheval entre deux IRIS : Ajouter à la sélection

ceux dont leur surface est à vue d’œil situé sur plus de la moitié de l’IRIS de sélection.

Appuyer sur MAJ et cliquer sur le bâtiment à sélectionner pour ajouter le bâtiment à la

sélection courante.

Utiliser la fonction « exporter des données » (Clic droit sur la couche => données => exporter

des données) exporter les entités sélectionnés dans le même système de coordonnées que la

couche vers l’emplacement C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation

carto 2013\reactualisation\1-donnees_entree\POPulation\BATI_IRIS avec pour nom

BATI_Nom de l’IRIS_Nom de la commune.

Appariement de la population selon les IRIS



donnees_entree\POPulation\IRIS : Dossier répertoriant les IRIS (entités uniques) inclus dans le

territoire de Saint Etienne Métropole


donnees_entree\POPulation\BATI_IRIS : Dossier répertoriant la sélection des bâtiments

contenus dans les IRIS (entités uniques) inclus dans le territoire de Saint Etienne Métropole


donnees_calculs\ROUTE\routier par communes\ROUTE_Andrézieux.shp : Couche servant à la

réalisation d’un projet gipsynoise (source de bruit obligatoire)


donnees_calculs\BATI\BATI_SEM: Copie du fichier recensant le bâti traité et validé pour le

buffer du périmètre de Saint Etienne Métropole sans information du champ POPULATION.

(Champ POPULATION renseigné à la fin de la méthodologie)

-1 : Ouvrir une session de travail, puis à l’aide de l’outil gipsynoise, ouvrir la base de données

existante (onglet file => open database) de nom « POP_SEM» dans le dossier « 2-

données_calculs ». C’est dans cette base de données que tous les projets pour chaque

source de bruit de chaque commune seront réalisés. La réalisation des projets pour chaque

source de bruit de chaque commune s’effectue à partir de l’outil gipsynoise. (onglet file =>

new project). Une fois dans la fenètre matérialisée par la capture d’écran située en page


suivante, nommer le projet « pop_nom de l’IRIS_nom de la commune abrégé ».

Spécifier le champ ROAD avec C:\Documents and


donnees_calculs\ROUTE\routier par communes\ROUTE_Andrézieux.shp . Puis spécifier le

champ Building avec C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\1-donnees_entree\POPulation\BATI_IRIS\BATI_Nom de l’IRIS_nom de la

commune. En dernier lieu, spécifier les champs Population et Study Zone avec


donnees_entree\POPulation\IRIS\IRIS_Nom de l’IRIS_Nom de la commune. Cliquer sur OK.

-2 : Récupérer le fichier GipBldP

correspondant au projet adéquat dans

l’emplacement C:\Documents and

Settings\admsem\Bureau\Réactualisation

carto 2013\reactualisation\1-

donnees_entree\POPulation\POP_SEM\pop_nom de l’IRIS_nom de la commune

abrégé\out_gsy et, avec l’outil « supprimer un champ » de l’ArcToolbox (Outils de gestion de

données => champs => supprimer un champ) spécifier en entrée le fichier GipbldP et ne

garder que les champs Population et Id_attribu (Utile lors de la dernière phase

d’appariement)

-3 : Une fois tous les projets calculés et les fichiers GipbldP fitrés de leurs champs non utiles à

notre méthodologie, rassembler tous les fichiers GipbldP dans le dossier C:\Documents and


donnees_entree\POPulation\Gip_IRIS filtre . Et les renommer en Gipbldp_Nom de l’IRIS_Nom

de la commune. Rassembler la totalite des fichiers GipbldP dans une seule session de travail

et avec l’outil « combiner » de l’ArcToolbox (Outils de gestion de données => général =>

combiner) spécifier tous les Gipbldp en entrée et spécifier l’emplacement de sortie en


donnees_entree\POPulation\GipbldP_SEM

-4 Ouvrir dans une session de travail les fichiers C:\Documents and


donnees_entree\POPulation\GipbldP_SEM et C:\Documents and


donnees_calculs\BATI\BATI_SEM.shp.

Ouvrir une session de mise à jour (onglet éditeur => ouvrir une session de mise à jour) et lancer

une jointure attributaire avec l’outil « Ajouter une jointure » de l’ArcToolbox (Outils de gestion


de données => Jointure => ajouter une jointure) Spécifier la couche C:\Documents and


donnees_calculs\BATI\BATI_SEM.shp. en entrée et la couche à joindre C:\Documents and


donnees_entree\POPulation\GipbldP_SEM. Spécifier le champ de jointure en entrée et sortie

Id_attribu et décocher l’option tout conserver.

-5 : A partir de la table attributaire de la couche BATI_SEM sans population complète,

renseigner à l’aide de la calculatrice de valeurs le champ BATI_SEM sans population

complète.POPULATION avec les attributs du champ GipbldP_SEM.POPULATION. Enregistrer les

mises à jour et quitter la session de mise à jour. Puis supprimer la jointure courante (clic droit

sur la couche BATI_SEM => Jointures et relations => supprimer des jointures => Supprimer

toutes les jointures)

Correction de l’appariement de la population sur les communes de Saint-

Chamond et Saint Etienne

Cette opération corrective vise à réaffecter de manière correcte la population sur les deux

communes dont le bâti fut traité de manière séparée du reste. Or, si le bâti de ces deux

communes est doté d’un degré de précision de la géométrie élevé, ce n’est pas le cas pour

les bâtis issus de la BDTopo, dont les îlots urbains forment des agglomérats. C’est pour cela

que le champ de jointure IDattribu est pour ces deux communes obsolète, et rajoute à tort

près de 10 000 habitants.



donnees_entree\POPulation\GipbldP_SEM : Fichier recensant point par point les bâtis et leur

population à l’échelle de Saint Etienne Métropole


donnees_calculs\BATI\BATI_SEM: Copie du fichier recensant le bâti traité et validé pour le

buffer du périmètre de Saint Etienne Métropole avec information du champ POPULATION.


donnees_calculs\LIMCOM\zones de calcul filtre\LIMIT_Saint_Chamond.shp : Limite

communale stricte de Saint-Chamond.


donnees_calculs\LIMCOM\zones de calcul filtre\LIMIT_Saint_Etienne.shp : Limite communale

stricte de Saint-Etienne

Dans BATI_SEM, ajouter un nouveau champ de type texte, de longueur à 50 et de nom

IDPOP dans lequel il sera spécifié si le bâti est dans soit la commune de Saint-Chamond, soit

dans la commune de Saint-Etienne (Saint Victor sur Loire exclus), soit dans aucune des deux

villes citées précédemment.

-1 : Sélectionner par entités les bâtiments intersectant le périmètre de la ville de Saint Etienne

ou Saint-Chamond. A partir de la sélection des bâtiments intersectant le périmètre de la ville

de Saint Etienne, et renseigner pour les entités sélectionnées le champ IDPOP en

« VSE »&[FID]+1 à l’aide de la calculatrice de valeurs. Pour le cas de Saint-Chamond,

sélectionner les bâtiments intersectant le périmètre de la ville de Saint Etienne, et renseigner


pour les entités sélectionnées le champ IDPOP en « STCHAM »&[FID]+1 à l’aide de la

calculatrice de valeurs. Sélectionner le reste des bâtis non renseignés dans IDPOP et les

renseigner à l’aide de la calculatrice de valeurs en « EXT »&[FID]+1.

-2 : Sélectionner à nouveau les bâtis intersectant le périmètre strict de la commune de Saint-

Etienne et créer à partir de cette sélection une couche temporaire que l’on renommera

BATI_VSE. (Sélection => créer une couche à partir des entités sélectionnées). Répéter la

même opération avec le bâti intersectant le périmètre strict de la commune de Saint-

Chamond et renommer la couche temporaire en BATI_STCHAM

-3 : Joindre chacune des deux couches temporaires avec GipbldP_SEM selon l’opération de

jointure spatiale (ArcToolbox => outils d’analyse => superposition => jointure spatiale) Spécifier

les sélections de bâti en entités cibles et la couche GipbldP_SEM en entités jointes. Spécifier

l’entité de sortie en C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\1-donnees_entree\POPulation\jointspat_Nom de la commune pour les

deux couches temporaires Ne spécifier aucune commande facultative.

-4 : à partir des fichiers crées par Jointure spatiale, sélectionner pour chaque fichier les entités

où le champ POPULATION est entièrement à 0. Puis, à l’aide de la calculatrice de valeurs,

renseigner le champ POPULATION issu de la couche du bâti avec les attributs issus du champ

POPULATION de la couche jointe (GipbldP_SEM)

-5 : Lors d’une session de mise à jour ouverte (onglet éditeur => ouvrir une session de mise à

jour), joindre le BATI_SEM avec les deux couches crées lors de la jointure spatiale par une

jointure attributaire. Les champs communs aux deux fichiers sont les champs IDPOP. Une fois

la jointure réalisée, renseigner à l’aide de la calculatrice de valeurs le champ POPULATION

issu de BATI_SEM avec les attributs du champ POPULATION issus du fichier joint, donc le fichier

crée par jointure spatiale. Une fois les populations pour les villes de Saint-Etienne et Saint-

Chamond correctement appariées enregistrer les mises à jour effectuées et quitter la session

de mise à jour. Enfin, supprimer la jointure courante (clic droit sur la couche BATI_SEM =>

Jointures et relations => supprimer des jointures => Supprimer toutes les jointures)

La population finale de SEM appariée sur le bâti est de 396093 habitants, alors la population

réelle de la communauté est de 395788 habitants. L’élaboration d’un indice de pertinence

du modèle en fonction de la population apparié sur le bâti (395788/396093) nous donne un

résultat de pertinence qui s’élève à 0,9992 soit 99,9% de pertinence.

3 : Traitement des données connexes : modèle numé-

rique de terrain, absorption du sol, limites commu-

nales et écrans antibruit.

Si les données les plus importantes sont, à l’échelle de l’agglomération stéphanoise, les

données relatives aux sources de bruit, comme les filaires routiers, ferroviaires, tout comme les

données relatives aux récepteurs de bruit comme le bâti, il est essentiel d’abord de se

focaliser sur la donnée connexe afin de perfectionner le modèle acoustique en trois

dimensions élaboré via le logiciel CadnaA. La donnée connexe reprend des données liées


aux limites administratives, qui seront à terme nos zones de calculs, ainsi que les zones

d’absorption définissant les zones où le bruit émis sera absorbé ou réfléchi suivant la surface

du sol. La donnée connexe reprend également les courbes de niveau altimétrique selon un

pas de deux mètres afin de caractériser la tridimensionnalité du modèle à concevoir, mais

aussi les écrans antibruit qui sont des obstacles permettant de réfléchir ou d’absorber le bruit

suivant sa propriété.

Traitement des limites administratives et extension de leur périmètre à 500

mètres (buffers).



donnees_origine\PERIMETRE SEM - Epures\Communes_SEM_2013.shp : limites communales de

Saint Etienne Métropole.


donnees_origine\PERIMETRE SEM - Epures\Périmètre_SEM_2013.shp : périmètre de

l’agglomération.

-1 : Conversion des copies des fichiers originaux (Lambert 2 étendu) en Lambert zone 5

(CC46) (voir guide technique numéro 2 : transformation de projections, solution n°3) vers le

répertoire C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\1-donnees_entree\LIMCOM. Les renommer en SEM_COMMUNES (ou

PERIMETRE)_2013_CC46.

-2 : Suppression des champs inutiles contenus dans la copie de la couche

SEM_COMMUNES_2013 à l’aide de l’outil de suppression des champs (ArcToolbox => outil de

gestion des données => champs => supprimer un champ) Ne conserver que les champs

« NOM », « NUMERO » et « SURFACE ». Renommer le fichier en

SEM_COMMUNES_2013_CC46_filtré.

-3 : Création des champs NAME et ID via l’outil de conversion des champs de Gipsynoise

(conversion => change fields => calculated area) SANS renseigner les champs à créer dans

le fichier SEM_COMMUNES_2013_CC46_filtré. Une fois les champs crées. Charger les

informations affiliées au champ « NOM » dans le champ « NAME » via la calculatrice de

valeurs (voir guide technique n°1 : la calculatrice de valeurs de champs), ainsi que les

informations affiliées au champ « NUMERO » dans le champ « ID ». Supprimer ensuite les

champs « NOM » et « NUMERO », doublonnant les champs « NAME » et « ID ».

-4 : Dans le fichier SEM_COMMUNES_2013_CC46_filtré, sélectionner chacun des 46 périmètres

communaux de l’agglomération et utiliser l’outil d’exportation des données (voir guide

technique numéro 2 : transformation de projections, solution n°2) en utilisant le même

système de coordonnées que la couche et en exportant seulement les entités sélectionnées.

Les fichiers crées dans cette étape doivent être exportés dans le répertoire C:\Documents

and

Settings\admsem\Bureau\Réactualisation_carto_2013\reactualisation\2_donnees_calculs\L

IMCOM\zones de calcul et nommés en « LIMIT_nom de la commune ».

-5 : Pour chacun des 46 fichiers « LIMIT_nom de la commune », effectuer une zone tampon à

500 mètres (voir guide technique n°6 : application de zones tampons pour un fichier vecteur)


et spécifier l’emplacement de sortie en C:\Documents and


IMCOM\limites communales avec buffer avec pour chaque fichier crée le nom

BUFFER500_Nom de la commune.

-6 : Charger les 46 fichiers crées sur ArcMap, répéter la fonction zone tampon (voir guide

technique n°6 : application de zones tampons pour un fichier vecteur) mais en fusionnant

l’ensemble des fichiers avec la condition « ALL » afin de créer le buffer à 500 mètres de

l’agglomération. L’emplacement du fichier en sortie, de nom « BUFFER500_SEM » sera

C:\Documents and


IMCOM\

Traitement des zones d’absorption en fonction des buffers.



donnees_origine\Donnees_absorption\CORINELANDCOVER_Absorption_Region_L93.shp :

Répertoire des zones d’absorption de la région Rhône-Alpes suivant l’imagerie CORINE LAND

COVER



donnees_calculs\LIMCOM\limites communales avec buffer: : Répertoire contenant les

fichiers des buffers appliqués aux limites communales


donnees_calculs\LIMCOM\BUFFER500_SEM : Buffer à 500 mètres du périmètre de Saint-

Etienne-Métropole

-1 : Conversion de la copie du fichier original (Lambert 93) en Lambert zone 5 (CC46) (voir

guide technique numéro 2 : transformation de projections, solution n°3) vers le répertoire


donnees_entree\ABS. Le renommer en Absorption_région_CC46.

-2 : Effectuer une sélection par entités, des entités correspondant à la couche des zones

d’absorption qui intersectent le périmètre bufferisé de Saint-Etienne Métropole. Exporter la

sélection sous la couche Absorption_SEM_CC46 dans le répertoire C:\Documents and


donnees_entree\ABS.

-3 : Création des champs « NAME », « ID » et « G » sur la base Absorption_SEM_CC46 à l’aide

du convertisseur gipsynoise (onglet conversion => change fields => ground abs puis

sélectionner l’emplacement du fichier désiré) SANS renseigner les champs dans l’interface.

Puis à l’aide de la calculatrice de valeurs, renseigner le champ « NAME » avec les attributs du

champ « ID » puis supprimer le champ ID. Puis renseigner le champ ID crée précédemment

par la condition « [FID]+1 » et renseigner le champ « G » avec « 0 ». (Si le champ G doit être

rentré comme nul, c’est avant tout parce que l’étendue n’est pas une surface absorbante)


-4 : A partir de la dernière couche crée, effectuer une sélection par entités des entités qui

intersectent le périmètre bufferisé de chaque limite communale. Exporter pour chaque

commune la sélection selon le nom de fichier « ABS_Nom de la commune » dans le répertoire


donnees_calculs\ABS.

Traitement des courbes de niveau à deux mètres en fonction des buffers,

intégration d’une infrastructure majeure dans le modèle final par modification

des courbes de niveau.



donnees_origine\Donnees_altimetriques_dpt42\MNT_2m\Dep42_MNT2m.shp : Fichier

reprenant les courbes de niveau avec un pas de 2 mètres à l’échelle du département de la

Loire







Etienne-Métropole




donnees_entree\MNT. Le renommer en Dep42_MNT_CC46.

-2 : Utiliser la fonction de découpage de l’arcToolbox (Outils d’analyse => extraire =>

découpage) avec pour paramètres :

Classe d’entités en entrée : Dep42_MNT_CC46

Entités de découpage : BUFFER500_SEM

L’emplacement du fichier de sortie, nommé MNT_SEM_CC46 prend le chemin suivant :


donnees_entree\MNT

ATTENTION : Ce procédé de découpage peut prendre plusieurs heures.

3- Créer dans le fichier MNT_SEM_CC46, un nouveau champ nommé « HA » de type entier

long et caractérisé par une longueur à 6. Calculer les valeurs de ce champ en reprenant

l’intégralité des attributs du champ « CONTOUR ». Puis, effacer le champ « CONTOUR ». Le

champ « HA » sera reconnu par le logiciel acoustique permettant de modéliser un territoire

en trois dimensions.

4- Intégrer la RD498 au niveau de la commune d’Andrézieux-Bouthéon, (voir la méthodologie

page suivante)

5- Utiliser la fonction de découpage de l’arcToolbox pour chaque buffer reprenant les limites

communales(Outils d’analyse => extraire => découpage) avec pour paramètres :


Classe d’entités en entrée : MNT_SEM_CC46

Entités de découpage : BUFFER500_Nom de la commune

L’emplacement des 46 fichiers de sortie, nommés MNT_Nom de la commune, est alloué au

chemin suivant : C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\2-donnees_calculs\MNT\

ATTENTION : Ce procédé de découpage peut prendre une à deux heures par commune.

INTEGRATION D’UNE INFRASTRUCTURE MAJEURE DANS LE MODELE FINAL PAR MODIFICATION

DES COURBES DE NIVEAU :



donnees_entree\MNT\MNT_SEM_CC46 : Fichier de courbes altimétriques (pas de 2mètres) à

l’échelle du buffer du périmètre de la communauté d’agglomération.

Cette étape externe à la méthodologie de traitement de la donnée connexe fait figure

d’exception, dans le cas où l’intégration d’une infrastructure routière structurant fortement le

territoire n’a pas été prise en compte dans le modèle numérique de terrain. Or, la densité de

trafic de la RD498, associé à des enjeux tels que des pavillons adjacent l’infrastructure sont

autant de raisons de traiter la topologie locale par modification des courbes de niveau.

La pseudocarte ci-dessus nous donne un aperçu du secteur à traiter avec comme

problématique une grande infrastructure routière adjacente aux habitations. Or, les courbes

de niveau, présentées dans le cas présent, impliqueraient le fait que la route épouse ces

courbes. Donc passe à quelques mètres du premier habitat. Or, le contexte réel implique que


l’infrastructure fut aménagée dans un décaissé observable via l’image ci-dessus. Ce qui

impliquerait, si on laisse les courbes de niveau tel quel, de fausser grandement les résultats

attendus en terme de points noirs du bruit.

Ainsi, la méthodologie adaptée est la suivante :

-1 : Ouvrir une session de mise à jour pour la couche MNT_andrezieux_CC46_V2.shp (onglet

éditeur => ouvrir une session de mise à jour)

-2 : A l’aide du pointeur à

droite de l’onglet éditeur,

double cliquer sur une des

courbes de niveau du secteur

à traiter. L’image ci-contre

illustre cette étape.

C’est à ce moment précis que

nous pouvons intervenir

directement sur

l’emplacement de la courbe

de niveau en fonction de

points d’encrage, matérialisés

par des carrés verts le long de

la ligne matérialisant la courbe

de niveau.

Afin de modifier la courbe de niveau manuellement, placer le curseur sur un point

d’ancrage, cliquer et déplacer le point à l’emplacement désiré en maintenant le clic. La

pseudocarte située en page suivante (remaniement des courbes de niveau sur la commune

d’andrézieux bouthéon) nous donne une idée du traitement réalisé sur ce secteur soumis à

une urbanisation forte correspondant à de l’habitat.

Toutefois, la modification des courbes de niveau impliques certaines règles qu’il faut

connaitre.

- Les courbes de niveau ne doivent pas se croiser

- Accentuer une pente revient à rapprocher les courbes de niveau


- Dans le cas contraire, adoucir une pente revient à éloigner les courbes de niveau

- Par conséquent, modéliser une surface aplanie revient à agrandir au maximum la

distance d’intervalle entre deux courbes de niveau

Ainsi, le remaniement

des courbes de niveau

adopté sur la

commune

d’Andrézieux-Bouthéon

permettant d’intégrer

la RD498 est réalisé de

la même façon

visualisée dans la

pseudocarte ci-contre.

En effet, les courbes de

niveau y sont

particulièrement

resserrées en bord de

chaussée afin de créer

le décaissement

observable dans la

réalité. De même,

d’autres modifications

ont été apportées

afin d’intégrer au mieux

l’infrastructure dans le

modèle. Une zone de

replat fut aménagée (voir

zone entourée en rouge

sur la pseudocarte ci-

contre) ainsi qu’une autre

zone de décaissement en

pente (voir zone entourée

en bleu sur la pseudocarte

ci-contre)

3- Enregistrer les mises à

jour effectuées sur la

couche contenant les

courbes altimétriques, puis

quitter la session de mise à

jour


Propriété RL_L RL_R

réfléchissant 1 1

absorbant 3 3

Traitement des écrans antibruit.



donnees_origine\Données_écrans\base_ecran_DIRCE_adapte_CETE_V2.shp : Base de

données contenant les écrans antibruit recensés par la Direction Centre-Est







Etienne-Métropole




donnees_entree\ECRANS. Renommer le fichier converti en

base_ecran_DIRCE_adapte_CETE_V2_CC46.shp.

-2 : Effectuer une sélection par entités, des entités correspondant aux écrans recensés par la

Direction Centre-est qui intersectent le périmètre bufferisé de Saint-Etienne Métropole.

Exporter la sélection sous la couche ECRANS_SEM dans le répertoire C:\Documents and


donnees_entree\ECRANS

-3 : Sur la nouvelle couche crée, créer les champs « NAME », « ID », « RL_L », « RL_R », « HA » et

« HA_ATT » à l’aide du convertisseur gipsynoise (onglet conversion => change fields => ground

abs puis sélectionner l’emplacement du fichier désiré) SANS renseigner les champs dans

l’interface. Puis à l’aide de la calculatrice de valeurs, renseigner le champ « NAME » avec le

champ « nom », le champ « ID » par la condition « [FID]+1 », les champs « RL_L » et « RL_R », qui

sont des indices traitant du coefficient d’absorption

du bruit par écran, dépendent des attributs du

champ propriété renseignés pour chaque écran : Le

tableau ci-contre permet d’affecter les coefficients de

réflexion appliqués dans notre modèle sur les champs


NAME ID HA modifié hauteurmax

Aux Vignes D 10 3 4

La Sarraziniere 21 3 5

La Terrasse S 23 4 8

La Terrasse TPC 24 4 5

La Terrasse N 25 4 5

Solaure n°3 31 4 8

Croix de l'Orme 34 6 5

Les Prairies D 37 6 8

Solaure tremie S 41 1 4

Les Prairies G 44 6 8

nouvellement crées. Le champ « HA » doit être renseigné par les attributs du champ

« hauteur max » et le champ « HA_ATT » doit avoir pour chaque entité écran un « r » (Le « r »

(comme relatif) signifie que la hauteur de l’écran sera adaptée en fonction des courbes de

niveau d’une zone de calcul quelconque.)

-4 : Modifier sur la couche ECRANS_SEM la hauteur des écrans répertoriés dans le tableau ci-

dessous à l’aide de la calculatrice de valeurs de champs. Puis, modifier la géométrie des

écrans dont « NAME » = ‘La Gare G’,

‘Couzon D’ ainsi que ‘La perronnière

chavillon 2’. Les trois pseudocartes

suivantes nous donnent une idée de

la nouvelle géométrie adaptée dans

la méthodologie. La modification de

la géométrie d’un écran s’effectue

par l’ouverture d’une session de mise

à jour pour la couche écran.

Ainsi, pour les écrans situés dans le

secteur de ‘la Gare G’ (firminy) et ‘la

Perronnière Chavillon2’ (La Grand-

Croix), leur proximité au filaire routier fera défaut dans le cas où le modèle acoustique intègre

la largeur des routes. Autre cas posant problème, l’écran de ‘Couzon D’ (L’Horme) coupe la

bretelle de sortie à l’autoroute et n’est pas conforme à la situation réelle. En effet, l’écran

dans son contexte réel, épouse la courbure de la bretelle de sortie pour s’arrêter juste avant

le croisement (pont) entre l’autoroute A 47 et la bretelle de sortie.

PSEUDOCARTES DE MODIFICATION DE LA GEOMETRIE DES ECRANS :


-5 : Supprimer les champs n’intervenant pas dans le calcul, ou non importants depuis une

copie de ECRANS_SEM que nous appellerons ECRANS_SEM_filtré et situé à l’emplacement


donnees_calculs\ECRANS. La suppression des champs s’effectue depuis l’ArcToolbox (Outils

de gestion de données => champ => supprimer un champ). Ne garder que les champs

relatifs au modèle acoustique (« NAME », « ID », « RL_L », « RL_R », « HA » et « HA_ATT ») ainsi que

les champs « propriete », « materiau1 », « materiau2 », « inclinaison », « support », « dateinsta »,

« sectionnem » et « section1 »

-6 : Effectuer une sélection par entités, des entités correspondant aux écrans recensés par la

Direction Centre-Est qui intersectent le périmètre bufferisé des communes de Saint-Etienne

Métropole. Exporter la sélection sous la couche ECRANS_Nom de la commune dans le

répertoire C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\2-donnees_calculs\ECRANS\écrans par communes


B : Configuration et préparation du calcul

Maintenant que la donnée est traitée et préparée de manière à l’intégrer dans le logiciel de

calcul acoustique CadnaA, la méthodologie reprend ci-dessous les étapes nécessaires à

l’intégration et à la préparation du calcul. La préparation du calcul implique également de

paramétrer le logiciel de manière à obtenir la cartographie optimale. Ce paramétrage a été

défini de concert avec l’observatoire du bruit du Grand Lyon

Préparation des couches dans un répertoire unique

Option 1 : utilisation de gipsynoise : Dans Arcview

- Supprimer les champs inutiles de chaque couche puis les passer dans le

convertisseur gipsynoise (conversion > change field) Renseigner les champs

correspondant à ceux indiqués dans le convertisseu pour la couche souhaitéer puis

cliquer sur OK.

- Ouvrir la database CARTO 2013 à l’aide de gipsynoise (File => open database)

(dans C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\3-resultats\CARTO 2013\CARTO 2013.mdb) – Rappel carto

2013 = database pour la route ET Carto 2013 Fer et carto 2013 indust : Intérêt La

database conserve tous les historiques

- Ouvrir un nouveau projet via l’utilisation de gipsynoise (File => new project),

obligation d’affecter 1 couche source (route ou fer ou indust) + 1 récepteur (bâtiment

penser à cocher l’option la couche comporte une population)+ 1 zone de calcul + 1

courbe de niveau. La codification du nom du fichier en sortie s’effectue selon la

commune + type de source + logiciel (Exemple : Caloire route CNA). Cette

opération génère les fichiers GIP… dans le répertoire INP de chaque projet contenu

dans la database Carto 2013

Option 2 : Importation directe des couches : Cela sous-entend que les attributs sont soit

reconnaissables directement par Cadnaa soit que les conversions sont parfaitement définis

dans le fichier SHI (= fichier de correspondance des champs entre ArcMap et Cadnaa)

Ouverture du fichier protoroad dans le programme CadnaA batch :

Vérifier la configuration de calcul qui sera une étape unique une fois celle –ci réalisée vu qu’il

est possible sur CadnaA d’enregistrer le paramétrage du protoroad. Le paramétrage du

protoroad s’articule autour de plusieurs fenêtres de commande dans lesquelles il est

demandé de définir plusieurs paramètres essentiels au bon déroulement du calcul.

L’onglet général de configuration du calcul (1, page suivante) implique de paramétrer

l’erreur max en dB à 0,5 de manière à gagner en temps de calcul ainsi que le rayon de

recherche maxi à 1500 mètres. La distance source-récepteur est fixée à 1 mètre. La méthode

de recherche des sources de bruits depuis le bâti s’effectue par balayage angulaire.


L’onglet « périodes de calcul » (2) permet de

définir la répartition horaire suivant la période

ainsi que les pénalités attribuées à chaque

période. Ainsi, la période de nuit, de 22 heures à

6 heures le lendemain, se voit attribuée d’une

pénalité de 10 dB. Même cas pour la période

de soirée se déroulant de 18 à 22 heures, mais

avec une pénalité cette fois dressée à 5 dB.

Dans l’onglet « indices calculés » (3),

cocher les quatre cases en face du nom

des indices. Le type correspond au type de

cartographie effectuée.

L’onglet appliqué à la topographie (4,

page suivante) implique seulement de

cocher la case « relever les sources sous le

sol au niveau du sol ». Cela permet d’éviter

que les sources de bruit comme le réseau

routier se retrouvent sous le sol, chose qui

est uniquement visible depuis la

fonctionnalité 3D de CadnaA.

L’onglet d’absorption (5, page suivante)

permet de définir de manière générale les

zones où le coefficient d’absorption est

maximal (et s’élève par conséquent à 1.) La carte

positionne en conséquence du paramétrage les

zones où réfléchiront le bruit (donc avec un

coefficient d’absorption à 0). Ces zones sont

clairement définies par les couches d’absorption

du sol traitées auparavant. C’est pour cela qu’il

est nécessaire de cocher l’option « utiliser la carte

d’absorption du sol ».

L’onglet « réflexion » (6, page suivante) apparait

dans la configuration du calcul comme un des

onglets dont il faut le plus se soucier. Ainsi, afin

d’obtenir des temps de calculs corrects, et des

résultats probants, il a été jugé de concert avec

Acoucité de laisser l’ordre de réflexion à 2

Le rayon d’action autour des sources, des

récepteurs ainsi que la distance maximale entre la source et le récepteur est de 1500 mètres

pour le réseau routier et de 2000 mètres pour le ferroviaire. L’interpolation implique de saisir

une distance équivalente à 80% de la distance saisie pour le rayon d’action autour des

sources. Saisir la distance minimale entre le récepteur et le réflecteur à 2,05 m afin de ne pas

1

2

3


prendre en compte la dernière réflexion.

L’onglet de configuration des routes (7) permet de

corriger l’année de calcul dans lequel nous saisirons

2013. En effet, les routes ont toutes été saisies par

défaut comme datant de 2005, ce qui implique

d’effectuer calcul sur un modèle ont la voirie est

vieillie de 8 ans.

Enregistrer le proto, puis enregistrer de nouveau le

proto sous une bonne codification appliquée au

calcul (Caloire route CNA) dans le batch

« C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\cna

batch\in » en s’assurant que le batch (repertoire IN)

est vide, les calculs terminés sont dans le OUT (ou on

été déplacés)

4

5

6

7


Importation des couches :

Option 1 : sous cadnaa batch - projet > importer

Implanter le fichier SHI en sélectionnant le format Arcview

puis en activant « ouvrir » (cette manip est faite

automatiquement par gipsy mais pas lorsqu’on importe

manuellement les couches dans cadnaa).

Importer les couches en sélectionnant le format Arcview.

Couches situées dans le répertoire projet en Input. Grace

au SHI il suffit d’importer les couches GIP une par une en

double cliquant.

Option 2 : Importation directe des couches

Exemple (voir capture d’écran ci-contre): aller chercher la

couche caloire route > Copier le nom du fichier (sans sa

terminaison) > Option > Double click sur route (dans la

colonne type d’objet) > coller le nom EN RAJOUTANT * (sans

espace) pour récupérer tous les attributs (à la place de la

gip road) > ouvrir

Calcul du sol :

Le calcul du sol s’effectuant en faisant un clic droit sur n’importe quel objet puis « Modifier

objets » Sélectionner ensuite dans la fenêtre de commande tous les objets et choisir l’option

« conformer l’objet à la topo » de manière à ne pas avoir d’objets situés sous les courbes de

niveau. Cette opération peut être confirmée ou non en visualisant le modèle conçu via la

fonctionnalité 3D du logiciel CadnaA.

Etapes complémentaires :

Les étapes complémentaires retracent des manipulations impératives au bon

fonctionnement du calcul, comme l’affectation du coefficient de réverbération des bâtis à

1. Cette étape s’effectue en faisant un clic droit puis modifier objets => modifier attributs.

Sélectionner dans la fenêtre de commande les bâtiments puis cliquer sur OK.

Une fois arrivée dans la fenêtre de modification des attributs, chercher les champs « RVL » et

« RVR » et appliquer pour chacun d’entre eux le coefficient à 1 (cocher «arithmétique » puis

saisir « 1 ».)

Une autre étape est d’ajouter une évaluation des bâtiments pour chaque bâti du modèle.

Nous utiliserons le même procédé de modification des objets, mais en choisissant cette fois

l’action « évaluation des bâtiments ». Cette opération met un bloc situé au centroïde de

chaque dans lequel figureront les niveaux de bruits maximaux reçus pour chaque bâtiment.

La fonctionnalité de modification des objets est reprise par conséquent dans l’ensemble de

la préparation du calcul, notamment afin de définir la hauteur des récepteur à +4m pour le


RDC et +100m pour le 1er étage (on veut calculer uniquement le RDC) en sélectionnant les

entités « Evaluation des zones habitées » depuis la fenêtre de modification des objets, la

modification des attributs lié à la hauteur en rez de chaussée s’effectue via l’attribut

EGHOCH (de l’allemand ErdGeschoss Hoch : hauteur du rez de chaussée) que l’on affectera

à 4. Dans la même opération, il est demandé de modifier l’attribut STHOCH (hauteur

d’étage) que nous attribuerons à 100 afin de calculer seulement le rez de chaussée.

Afin de réduire au maximum les temps de calcul pour l’évaluation des bâtis, il est

recommandé d’effacer les évaluations de bâti extérieures à la zone de calcul. Cette

opération s’effectue en effectuant un clic droit sur le linéaire de la zone de calcul, puis

modifier objet. Utiliser l’action Effacer objet en sélectionnant les « évaluations du bâti » situés

A L’EXTERIEUR de la zone de calcul (cocher la case « à l’extérieur du polygone »)

Vérification et lancement du calcul :

Vérifier la pertinence du modèle prêt à être calculé à l’aide de l’outil de visualisation en 3D.

L’outil est accessible en effectuant un clic droit sur n’importe quel objet puis en sélectionnant

la fonctionnalité « 3D special » Vérifier, cette fois en sortant de l’outil de visualisation en 3D, le

revêtement de la route devant être égal à R2, ainsi que les trafics devant tous être différents

de 0. Il en va de même avec les bâtis pour savoir si la population est correctement appariée

, ainsi que la perte de réflexion pour chaque bâtiment. Ces vérifications hors visualisation 3D

s’effectuent en double cliquant sur l’objet désiré.

Le lancement du calcul implique tout d’abord de créer un maillage suivant la méthode PCSP

(calcul > PCSP > Créer des dalles PCSP). Paramétrer la taille des dalles à 500 et cocher les

cases « calcul du maillage » et « évaluation récepteur du bâti ». Enregistrer alors le projet

avec les dalles définies puis lancer le calcul soit de CadnaA batch soit en ressortant du

logiciel et en ouvrant le fichier à nouveau.

C : Traitements post-calculs et rendus

cartographiques.

Une fois les calculs de niveaux de bruit terminés à partir du modèle tridimensionnel crée dans

le logiciel acoustique, la finalisation de la cartographie du bruit passe par l’exportation du

maillage calculé sur le logiciel acoustique vers un fichier image, dans lequel un traitement

post-calcul sera effectué afin d’obtenir le rendu cartographique conforme aux directives

européennes

Exportation des résultats du logiciel acoustique en fichier ascii

-1 : Ouverture du projet calculé enregistré dans

C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\3-resultats\CARTO 2013\ « Nom de la commune » _Route_CNA

-2 : Après ouverture du fichier projet CadnaA : Exporter le

rendu cartographique (onglet projet => exporter, puis

spécifier le fichier en ArcView Grid (.asc), cliquer sur

options, sélectionner tous les indices de calculs, voir

capture d’écran ci-contre) dans C:\Documents and

Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\3-resultats\CARTO 2013\ « Nom de la


commune »_ « source de bruit »_CNA\out_cna avec pour nom « Carte_Nom de la

commune_ascii ».

note : les fichiers ascii exportés auront après exportation les suffixes 1,2,3 et 4 : Le fichier 1

correspond à la cartographie du bruit en journée (ld) , le fichier 2 correspond à la période de

soirée (le), le 3 à le période nocturne(ln) , et le 4 répond à la cartographie du bruit journalière

pondérée(lden).

Conversion du fichier ascii en raster

-1 : Ouvrir une nouvelle session de travail ArcMap et ouvrir dans la session de travail un fichier

converti ascii (de suffixe 1,2,3 ou 4) depuis C:\Documents and

Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto 2013\reactualisation\3-resultats\CARTO

2013\ « Nom de la commune »_ « Source de bruit »_CNA\out_cna.

-2 : Utiliser l’outil de conversion ASCII vers raster depuis l’ArcToolbox (outils de conversion =>

vers raster => ASCII vers raster) Spécifier le fichier ascii en entrée avec le bouton « ouvrir

un fichier » à partir de C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\3-resultats\CARTO 2013\« Nom de la commune »_ « Source de

bruit »__CNA\out_cna\Nom de la commune _ascii_1(2,3 ou 4).asc . Puis spécifier le fichier de

raster en sortie vers C:\Documents and Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto

2013\reactualisation\3-resultats\CARTO 2013\« Nom de la commune »_ « Source de

bruit »__CNA\out_cna avec pour nom « source de bruit »_ « période de calcul »_cna »

ATTENTION : Dans le cadre de la cartographie du bruit, la spécification du type de données

en sortie du fichier raster n’est en aucun cas facultatif. Il convient de spécifier le type de

données en FLOAT afin d’obtenir ultérieurement les rendus cartographiques attendus


Affichage de la cartographie du bruit

-1 : Ouvrir dans la session de travail le fichier converti en raster à partir de C:\Documents and

Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto 2013\reactualisation\3-resultats\CARTO

2013\« Nom de la commune »_ « Source de bruit »__CNA\out_cna

-2 : Dans l’onglet symbologie (clic droit sur la couche => propriétés, page précédente), régler

l’affichage en « classé », valider le calcul de l’histogramme et cliquer sur le bouton

« importer ». Dans la fenètre d’importation, ouvrir le fichier C:\Documents and

Settings\admsem\Bureau\Réactualisation carto 2013\Utilisation Gipsy +

Cadnaa\code_couleur_europe.lyr puis sélectionner la couche road_grid_ag. Cliquer sur OK

et valider la symbologie.

On obtient ainsi la cartographie du bruit en fonction de la commune et de la source selon

des isophones adoptés par paliers de 5dB. Mais l’affichage de cette cartographie répond à

un affichage de type raster ce qui donne un rendu pixellisé que l’on peut traiter par un effet


de lissage.

-3 :Cet effet de lissage est rendu possible via l’onglet affichage (clic droit sur la couche =>

propriétés, page 67), puis, en ré-échantillonnant l’image avec l’option d’interpolation

bilinéaire (données continues), l’affichage du fichier raster est lissé et obtient un effet moins

pixellisé et permettant d’obtenir des isophones aux limites franches (voir annexes)


CONCLUSION :

Le stage traitant de la réactualisation de la cartographie du bruit fut une occasion pour moi

comme pour l’organisme avec lequel j’ai eu l’honneur de collaborer. Mais également

d’échanger des connaissances ayant permis d’apporter une méthodologie dans le

traitement et l’harmonisation des données inhérentes à la cartographie du bruit pour Saint-

Etienne Métropole.

Ainsi, ce stage me permit de découvrir un domaine : l’acoustique, dans lequel j’avais peu de

connaissances au départ. Ce qui fut pour moi l’occasion de connaitre les méthodes

permettant de représenter un phénomène continu à l’intérieur duquel sa propagation dans

l’environnement n’est pas marqué par des limites franches. Ainsi, Il m’a également apporté

des connaissances et une rigueur dans le domaine de la gestion et le catalogage de

données. En effet, la modélisation d’un environnement dans lequel le bruit se propagera de

façon inégale implique l’intervention d’une très grande quantité de données.

De plus, ce stage m’a permis de découvrir un autre environnement de travail que je

connaissais à peine, mais aussi les façons de travailler relatives à cet environnement. Le

domaine de l’administration implique en effet de la rigueur, des qualités relationnelles et

rédactionnelles entre les différents intervenants. Mais aussi avec d’autres organismes en

collaboration avec Saint-Etienne Métropole telles que la direction départementale des

territoires, la Direction Interdépartementale des Routes du Centre-Est, ainsi que l’observatoire

du bruit du grand Lyon avec lequel nous avons étroitement collaboré afin de mener à bien

le projet.

Ma mission au sein de cet organisme fut donc de traiter la donnée dans le but de l’intégrer

dans un modèle spatial reprenant l’environnement de chaque commune membre de

l’agglo. Ce traitement de la donnée ne fut pas sans difficultés notamment dans le cadre de

l’intégration du réseau routier. Notamment lors de la phase méthodologique reprenant la

fusion des polylignes vers un sens de circulation. Egalement, l’appariement des entités issues

de RESAFFECT vers le jeu de données BDTopo nous a nécessité l’aide régulière d’une

technicienne nous ayant apporté une méthodologie précise pour cette phase. Qui plus est,

la dernière grosse difficulté consistait notamment dans un premier temps à traiter et préparer

les données du bâti. Puis dans un second temps à apparier les populations sur les entités

correspondant au bâti en tenant compte des changements du degré de précision de la

géométrie du bâti pour les communes de Saint-Etienne et de Saint Chamond.

L’autre volet de ma mission au sein de cet organisme fut d’élaborer et de vulgariser une

méthodologie nécessaire aux cartographies de bruit ultérieures. Cette méthodologie,

impliquant une transmission de connaissances dans le domaine des SIG, comme dans la

maitrise de la suite logicielle ArcGIS, fut élaborée de concert avec mon maître de stage,


Glossaire / Liste des abréviations

utilisées:

ACOUSTIQUE (définie selon l’observatoire Acoucité): Partie de la science et de la technique

relative à l’étude des problèmes physiques, physiologiques et psychologiques liés à l’émission, la

propagation et la réception des bruits.

BRUIT (défini selon l’observatoire Acoucité) : Le bruit est officiellement un “phénomène acoustique

produisant une sensation auditive jugée désagréable ou gênante” (AFNOR NF 530-105). C’est un son

qui dérange, déplaît ou agresse. Sa perception est pour une bonne part subjective, souvent considérée

comme une “construction sociale”. Il est cependant nécessaire de lui donner une valeur quantitative

décrite par des valeurs chiffrées représentant son intensité, sa fréquence et sa fluctuation dans le

temps.

BRUYANCE (définie selon l’observatoire Acoucité) : Le Niveau de Bruit Perçu ou Bruyance propose,

comme la Sonie, une échelle d’égale "Bruyance" en fonction des composantes fréquentielles du bruit ;

cela permet la mise en place de la pondération D, utilisée principalement pour les certifications

acoustiques des avions.

dB(A) (défini selon l’observatoire Acoucité) : Le dB(A) est un indice de pondération tenant compte de

la composition spectrale du bruit : pour une même énergie sonore, l’oreille perçoit les sons de haute

fréquence comme plus forts que ceux de basse fréquence. Le dB(A) est le dB aux niveaux de bruits

mesurés dans les fréquences médium.

Trois seuils importants :

0 dB(A) est le seuil d’audibilité chez un sujet moyen,

100 dB(A) est le seuil de danger,

120 dB(A) le seuil de douleur.

DÉCIBEL (défini selon l’observatoire Acoucité) : Le décibel - dB - est l’unité de mesure du niveau

sonore. Les bruits usuels sont mesurés sur une échelle de 20 à 120 dB. Les dB s’ajoutent de façon

logarithmique : un doublement du niveau sonore se traduit par une augmentation de 3 dB, un niveau

sonore multiplié par trois se traduit par une augmentation de 5dB.

DRIRE : Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement.

ICPE : Installation Classée pour la Protection de l’Environnement : installation fixe dont l’exploitation

présente des risques pour l’environnement. .La définition d’une ICPE dépend d’une nomenclature dans

laquelle se réfère une liste de substances et d’activités auxquelles sont affectés des seuils - quantité

de produits, surface de l’atelier, puissance des machines, nombre d’animaux entre autres, selon le

décret du 20 mai 1953.

En fonction du dépassement de ces seuils, il existe deux régimes : déclaration ou autorisation. Avant

sa mise en service, l’installation classée doit accomplir une procédure plus ou moins complexe en

fonction de son régime. Les ICPE comprises dans la cartographie du bruit sont ceux dont le régime est

soumis à autorisation

IRIS (d’habitat) (définition issue de l’INSEE) : Base de données infra-communales dont leur population

se situe en général entre1800 et 5000 habitants. Ils sont homogènes quant au type d’habitat et leurs


limites s’appuient sur des grandes coupures du tissu urbain (cours d’eau, voiries principales entre

autres)

ISOPHONES : Courbes de niveaux de bruit modélisées post calcul. Définit la répartition des niveaux de

bruit dans un espace quelconque

LAeq : Valeur moyenne de l’énergie acoustique, c’est à dire la « dose de bruit » sur un temps donné.

LDay - LEvening – Lnight (défini selon l’observatoire Acoucité) : LDay 6h-18h, LEvening 18h–22h,

LNight 22h–6h, indicateurs pour les intervalles de temps indiqués.

Lden (défini selon l’observatoire Acoucité) : Indice acoustique Jour Soirée Nuit, c’est la « dose de

bruit » reçue en une journée, mais le bruit de soirée et de nuit est ajoutée avec des pénalités

respectives de 5 et 10 dB.

MAITRISE D’ŒUVRE (commentcamarche.net) : Entité retenue par le maître d'ouvrage pour réaliser

l'ouvrage dans les conditions de délais, de qualité et de coût fixées par ce dernier conformément à un

contrat. La maîtrise d'oeuvre est par conséquent responsable la méthodologie utilisée lors de à la

réalisation de l'ouvrage selon les exigences de la maîtrise d'ouvrage. Le maître d'oeuvre a ainsi la

responsabilité dans le cadre de sa mission de désigner une personne physique chargée du bon

déroulement du projet, il s'agit du chef de projet.

MAITRISE D’OUVRAGE (commentcamarche.net) : Le maître d'ouvrage est l'entité porteuse du

besoin, définissant l'objectif du projet, son calendrier et le budget consacré à ce projet. Le résultat

attendu du projet est la réalisation d'un produit, appelé ouvrage. Ainsi, le maître d'ouvrage est

responsable de l'expression fonctionnelle des besoins mais n'a pas forcément les compétences

techniques liées à la réalisation de l'ouvrage.

ORDRE DE REFLEXION: (Configuration et préparation du calcul) : Nombre maximal de réflexions des

ondes sonores émises par une source quelconque

PPBE : Plan de Prévention du Bruit dans l’Environnement

RAYON D’ACTION: (Configuration et préparation du calcul) : Distance maximale d’émission d’une

source de bruit ou de réception depuis un bâti quelconque des ondes sonores émises par une source.

RIL (définition issue de l’INSEE) : Le Répertoire d’Immeubles Localisés est une base de données

géographique comprenant l’ensemble des adresses et leur localisation géographique des communes

de 10000 habitants et plus. Il contient les adresses d’habitation, les établissements SIRENE, les

communautés et à moyen terme les équipements urbains.

SCOT : Schéma de COhérence Territorial

SYDEMER : Syndicat mixte d’étude pour le traitement des déchets ménagers et assimilés résiduels du

Stéphanois et du Montbrisonnais


Crédits photographiques:

Logos :

Saint-Etienne Métropole (Google images) : Page de garde

Université Jean Monnet Saint Etienne (Google images) : Page de garde

Observatoire du bruit du grand Lyon, ACOUCITE (Google images) : Page de garde

EVS-ISTHME, Université Jean Monnet (Google images) : Page de garde

Images d’intérêt illustratif :

-Carte-des-bruits-stratégiques-Nogent-sur-Marne-Le-Perreux-sur-Marne (http://www.nogent-

citoyen.com/theme/cartes-de-bruit-strategiques) : Page de garde

-Les locaux de la communauté d’agglomération : Site internet de la communauté d’agglomération

Page 7 :

-Le site de la SATROD (Roche la Molière) : google images Page 8 :

-aménagements de l’Ondaine dans la commune du Chambon Feugerolles : Site internet de la

communauté d’agglomération Page 9 :

-Rendu post-calcul du modèle spatial en 3D sous CadnaA : Google Images : Page 24 :

-franchissement du Gier à l’Horme (google street view) : Page 34 :

-franchissement de la ligne Saint-Etienne / Lyon à la Grand-Croix (google street view) : Page 34 :

-franchissement de la Loire à Unieux dans le lieu dit « Le Pertuiset » (google street view) :

Page 35 :

-Franchissement de l’A47 à Rive de Gier dans le sens Saint-Etienne/Lyon (google street view) :

Page 35 :

-Le viaduc de la Ricamarie depuis la N88 (google street view) : Page 35 :


I : ANNEXES:

Table des annexes :

- Annexe n°1 : Périmètre et structuration du territoire de Saint-Etienne Métropole :

Page 75 : - Annexe n°2 : Représentation graphique de l’organigramme de Saint-Etienne Métropole :

Page 76 :

- Annexe n°3 : Echelle des bruits perceptibles par l’homme: Page 76 :

- Annexe n°4 : Guide technique n°1 : la calculatrice de valeurs de champs: Page 77 :

- Annexe n°5 : Guide technique n°2 : transformation de projections pour un fichier de formes.:

Page 80 :

- Annexe n°6 : Guide technique n°3 : sélection par attributs et sélection par entités: Page 86 :

- Annexe n°7 : Guide technique n°4 : conversion d’un fichier 3D en 2D : Page 90 :

- Annexe n°8 : Guide technique n°5 : application de zones tampons sur un fichier vecteur (communes):

Page 95 :

- Annexe n°9 : Guide technique n°6 : jointures attributaires et jointures spatiales: Page 97

- Annexe n°10 :Cartographie du bruit routier en journée (06-18h) sur la commune de Caloire:

Page 103 :

- Annexe n°11 :Cartographie du bruit routier en soirée (18-22h) sur la commune de Caloire:

Page 104 :

- Annexe n°12 :Cartographie du bruit routier nocturne (22-06h) sur la commune de Caloire:

Page 105 :

- Annexe n°13 :Cartographie du bruit routier journalier pondéré sur la commune de Caloire:

Page 106 :


Annexe n°2 : Représentation graphique de l’organigramme de

Saint-Etienne Métropole :

Annexe n°3 : Echelle des bruits perceptibles par l’homme:


Annexe n°4 : Guide technique

n°1 : la calculatrice de valeurs

de champs

Document daté du 28/06/13

Auteur : Vincent Campanella

Projet : Réactualisation de la cartographie

du bruit

CONTEXTE :

Modifier des entités peut dans le cadre d’un SIG, s’effectuer de deux manières. Tout d’abord, de manière

spatiale donc de le déplacer dans l’espace, et dans une autre optique, de modifier l’information attribuée à une

entité. C’est donc dans ce guide technique que nous allons vous montrer la façon dont ArcGis peut gérer ces

modifications attributaires via la calculatrice de valeurs de champs.

Réactualisation de la cartographie du bruit, Campanella Vincent, Septembre 2013

Définition et accès : La calculatrice de valeurs de champs permet

d’affecter une modification pérenn

bien pour une sélection d’entités. Cette fonctionnalité est accessible depuis le

tableau attributaire (chemin d’accès

d’affichage des couches => ouvrir la table attrib

sur un champ, en d’autres termes sur le nom principal affecté à une colonne.

d’une part, l’enfermement de la chaine de caractères par des guillemets

décimales des unités par un point

d’incorporer des informations attribuées à un champ quelconque en double cliquant sur un champ disponible

dans le menu défilant des champs,

soustraction, d’égalité et de concaténation (&)

les opérateurs aura pour effet de les incorporer de manière directe dans la formule de modification des

informations.

Réactualisation de la cartographie du bruit, Campanella Vincent, Septembre 2013

La calculatrice de valeurs de champs permet

d’affecter une modification pérenne à un champ pour la totalité des entités ou

bien pour une sélection d’entités. Cette fonctionnalité est accessible depuis le

chemin d’accès : clic droit sur une couche depuis le menu

d’affichage des couches => ouvrir la table attributaire) en effectuant un clic droit

sur un champ, en d’autres termes sur le nom principal affecté à une colonne.

Fonctionnement : Cette fonctionnalité, comme

il a été dit précédemment, reprend le fonctionnement

d’une boite de commande et permet non seul

modifier l’intégralité de l’information contenue dans un

champ pour toutes les entités, mais aussi de modifier

seulement une sélection d’entités. On ne peut interagir

avec l’option « calculer les enregistrements sélectionnés

uniquement » que si l’on a effectué au préalable une

sélection d’entités. Cette option permet de

calcul pour une sélection d’entités donnée

contraire, le décochage de l’option permet d’étendre le

calcul ou la modification des informations

pérenne à l’ensemble du champ.

La fenêtre de saisie située en dessus permet de

modification que l’on veut apporter au champ pour une

sélection d’entités ou bien l’ensemble des entités. Cette

saisie reprend le langage SQL et par conséquent, saisi

texte ou bien des nombres réels demande de respecter

l’enfermement de la chaine de caractères par des guillemets et d’autre part de

décimales des unités par un point, et non une virgule. Il est néanmoins possible dans cette fen


menu défilant des champs, ou bien d’intégrer des opérateurs de multiplication, addition, division, de

ténation (&) en double cliquant sur l’opérateur adéquat. Le double clic sur



Cette fonctionnalité, comme

il a été dit précédemment, reprend le fonctionnement

d’une boite de commande et permet non seulement de

modifier l’intégralité de l’information contenue dans un

champ pour toutes les entités, mais aussi de modifier

seulement une sélection d’entités. On ne peut interagir

calculer les enregistrements sélectionnés

on a effectué au préalable une

sélection d’entités. Cette option permet de verrouiller le

calcul pour une sélection d’entités donnée. Dans le cas

contraire, le décochage de l’option permet d’étendre le

calcul ou la modification des informations de manière

située en dessus permet de saisir la

que l’on veut apporter au champ pour une

sélection d’entités ou bien l’ensemble des entités. Cette

saisie reprend le langage SQL et par conséquent, saisir du

texte ou bien des nombres réels demande de respecter

et d’autre part de séparer les

, et non une virgule. Il est néanmoins possible dans cette fenêtre


opérateurs de multiplication, addition, division, de

en double cliquant sur l’opérateur adéquat. Le double clic sur



EXEMPLE : « Je veux modifier le champ ‘HAUTEUR’ en multipliant les informations contenues dans le champ

‘NIV_FINAL’ par un coefficient prédéfini pour une sélection d’entités »

Après avoir sélectionné les entités désirées dans le tableau attributaire ou bien par requète de

sélection (RAPPEL : Menu options du tableau attributaire => sélectionner selon les attributs) ou

sélection selon les entités ( voir guide tutoriel pour la préparation des données routières). Il convient

d’activer pour le champ hauteur la calculatrice de valeurs de champs, puis de saisir l’opération

« [NIV_FINAL] (champ disponible par double-clic)*2.8 » puis de valider.

Notons également que l’on a la possibilité d’enregistrer et d’ouvrir des opérations de modifications complexes

crées ou déjà crées via les commandes « enregistrer / charger » situées en dessous des opérateurs de calcul.

ATTENTION : La modification des valeurs de champs

n’est pérenne dans le cas unique où l’on a pas activé

une session de mise à jour impliquant des

modifications spatiales via l’onglet éditeur. Dans le cas

contraire, les modifications effectuées via la

calculatrice de valeurs de champs sont enregistrés par

l’intermédiaire de la commande « enregistrer les

mises à jour. »

(voir ci-contre)



n°2 : transformation de

projections pour un fichier de

formes.




du bruit

CONTEXTE :

Les systèmes de projections sont de multiples façons de visualiser la surface terrestre dans sa globalité ou bien

de manière plane, sur une carte ou bien dans un système d’informations géographiques. Or, la transition entre

deux projections cartographiques est une difficulté des plus importantes à négocier dans le prolongement

informatique de la cartographie. Mais l’essor informatique et de nouvelles solutions SIG permettent aisément

ces transitions de projections cartographiques. Le logiciel ArcGIS permet entre autre de reprojeter des jeux de

données cartographiques selon deux méthodes qui se différencient par leur pérennité.

Nous verrons par conséquent dans ce guide tutoriel trois solutions qui induisent un changement de projection :

la reprojection à la volée, la modification pérenne de la projection par exportation de la donnée vers un

nouveau fichier de formes, et pour finir, la redéfinition de la projection d’un fichier de formes déjà projeté via

la « boite à outils ».

1- SOLUTION 1 : Reprojection à la volée :

2- SOLUTION 2 : Modification pérenne du système de projection par exportation de la donnée vers un

nouveau fichier de formes:

3- SOLUTION 3 : Redéfinition de la projection d’un fichier de formes déjà projeté via la « boite à outils »

4- SOLUTION 4 : Redéfinition de la projection d’un fichier de formes sans projection via la « boite à

outils »

5: Les systèmes de coordonnées en vigueur en France

1- SOLUTION 1 : Reprojection à la volée :

NB : le système de projection d’une couche de données géographiques est visible via l’onglet propriétés (clic

droit sur la couche de données) puis la fenètre de visualisation « source de données » situé dans l’onglet


« source ».

La reprojection à la volée permet d’intervenir à partir du bloc de données via l’onglet contextuel « propriétés »

(clic droit sur le bloc de données => propriétés => onglet systèmes de coordonnées) L’onglet permet de choisir

un système de projection suivant une arborescence. Les systèmes de projections nationaux sont disponibles via

le chemin « prédéfini => systèmes de coordonnées projetés => grilles nationales => France ». Cependant, il faut

toutefois noter que si l’on ne définit pas de système de projection sur le bloc de données dès le départ, le bloc

de données prend par défaut le système de projection de la première couche ajoutée dans l’interface.

Ainsi, les couches de données ajoutées prendront sur le moment même le système de projection identique au

bloc de données ce qui n’affecte en rien l’intégrité du système de projection affilié à la couche ajouté. En

somme la reprojection permet d’afficher des couches de projection de manière temporaire.

2- SOLUTION 2 : Modification pérenne du système de projection

par exportation de la donnée vers un nouveau fichier de formes:

Exporter des données permet de :

• Créer 1 couche à partir d’entités sélectionnées (en conservant ou en modifiant le référentiel) – couche à

part en entière non dynamique

• Dupliquer la couche mère dans un nouveau référentiel (décrit ci-après)

Modifier de manière pérenne un système de projection passe par l’exportation de la couche de données (clic

droit sur la couche => données => exporter des données) dans un nouveau fichier vectoriel qui reprendra les

données d’un fichier projeté en Lambert II étendu en Lambert 93 zone 5 (CC46). La fenêtre d’exportation des

données se comportant comme la capture d’écran ci-contre permet de choisir de créer un nouveau fichier de

formes suivant la projection de la couche ou du bloc de données(1). La fenêtre permet de spécifier aussi s’il

faut exporter la totalité des entités d’une

couche ou bien une sélection donnée

dans le cas où l’on se baserait sur un

périmètre à l’échelle réduite(2). Cette

fenêtre, offre la possibilité à l’utilisateur

de spécifier le chemin du nouveau fichier

de formes(3). A noter toutefois que le

choix du système de projection à partir

de l’onglet « propriétés » du bloc de

données importe sur l’exportation de la

donnée. Ce qui signifie que le choix de

l’option « même système de

coordonnées que le bloc de données »

permet d’exporter une couche de

projection similaire au bloc de données

dans lequel la première couche insérée

dans l’interface influe de manière

pérenne dans le choix des projections. C’est pour cela qu’il est primordial de vérifier la projection du bloc de

données (clic droit sur le bloc de données => propriétés => onglet systèmes de coordonnées) si l’on veut

exporter des sélections de fichiers vecteur dans un nouveau fichier de formes.

Cependant, cette méthode ne fonctionne que pour des projections DEFINIES (dans des référentiels différents).

Parfois aucun référentiel n’est définit (on ajuste des projections à la volée) alors il faut OBLIGATOIREMENT

utiliser la 3ème

méthode ci-après.

1

2

3


3- SOLUTION 3 : Redéfinition de la projection d’un fichier de

formes déjà projeté via la « boite à outils »

Définition et accès : L’outil que nous allons mettre en pratique permet de remplacer le système de

projection d’une ou plusieurs classes d’entités par une ou plusieurs nouvelles classes d’entités selon un

système de projection désiré. Il s’agit de la solution la plus efficace pour reprojeter des fichiers de formes

puisqu’il attribue le nouveau système de projection dans le nouveau fichier de formes.

Fonctionnement : Redéfinir la projection par la « boite

à outils « revient à employer une des nombreuses fonctionnalités

qu’offre la toolbox proposée par la suite logicielle ArcGis. Le

chemin d’accès à cet outil est matérialisé par l’image ci-contre.

Ainsi le double clic sur l’outil « projeter » entrainera l’ouverture

d’une fenêtre de commande dans laquelle s’effectuera la quasi-

totalité de l’opération de redéfiniton.

Ainsi, il sera demandé dans la fenêtre de commande la classe

d’entités en entrée. Il est possible de récupérer un fichier

directement présent dans le fichier de travail via le menu défilant,

ou bien de récupérer un fichier de formes par l’intermédiaire du

bouton « ouvrir un fichier » (voir page suivante). Le fait d’avoir

inclus un fichier de formes en entrée précise de manière

automatique le système de projection référencé pour le fichier en

entrée (voir page suivante). Dans le cas suivant, le fait d’avoir

sélectionné le fichier test a permis l’affichage automatique de son

système de coordonnées en entrée qui est le Lambert Zone 5, plus

connu sous l’appellation Lambert CC46. La suite du parcours de la

fenêtre de commande nous implique de choisir

également le nom et l’emplacement de la classe

d’entités en sortie. Il est possible via le bouton de droite,

de sélectionner de manière précise l’emplacement du

nouveau fichier, ainsi que le nom désiré. (voir page

suivante).

Le quatrième volet quant à lui, est celui qui déterminera

le choix du nouveau système de coordonnées. Le fait de

cliquer sur le bouton (voir page suivante) fait apparaitre

une nouvelle fenêtre de définition des propriétés de la

référence spatiale. Cette nouvelle fenêtre (ci-contre)

permet de définir une projection pour X et Y d’une part

et d’autre part pour Z (1) dans le cas où le fichier de

formes dispose de données altimétriques. Il est possible

via cette fenêtre de paramétrage de sélectionner une

projection située à un emplacement précis , d’importer

également le système de coordonnées depuis un fichier

de formes situé à un emplacement précis, et qui dispose

déjà de la projection adéquate, ou bien de créer un

nouveau système de coordonnées (2). Cependant, les

deux premières fonctions sont les plus utilisées, plus

1

2


particulièrement la fonction d’importation car elle permet directement de récupérer une projection située

dans une couche quelconque. La seule limite de cette fonction est de savoir au préalable quelles sont les

couches dotées du système de projection désiré.

Une fois toutes les informations remplies sur la fenêtre de commande, cliquez sur OK pour finaliser le

processus.

Il sera créé en conséquence un nouveau fichier reprenant la même donnée que le fichier initial, sauf que le

fichier créé disposera du référentiel désiré.


4- SOLUTION 4 : Redéfinition de la projection d’un fichier de

formes sans projection via la « boite à outils »

Il arrive dans certains cas que des fichiers de formes ne disposent d’aucun système de coordonnées de

référence. Or, il est impossible de reprojeter directement une couche à l’aide de l’outil vu précédemment,

« projeter ». Il convient donc d’attribuer dans un premier temps une projection intermédiaire au fichier non

projeté, puis de convertir cette projection intermédiaire par la projection définitive, via l’outil « projeter ».

ATTENTION : avant de projeter des fichiers de formes ne disposant d’aucune projection, il est IMPERATIF de ne

pas modifier leur projection d’origine. Il convient d’effectuer les tâches de reprojection sur une copie du fichier

souhaité.

L’outil que nous allons utiliser pour

définir une projection fait partie

intégrante des nombreux outils

disponibles dans la toolbox. Le chemin

d’accès à l’outil « définir une

projection » est matérialisé par la

capture d’écran en page 3.

Ainsi, l’outil de définition d’une

projection consiste en une boite de

commandes doté de deux possibilités

d’interaction. Il est possible tout

d’abord de spécifier le fichier en

entrée dans la première commande

par le biais d’un menu défilant qui

reprend les couches ouvertes sur

ArcMap ou bien à l’aide du bouton

« ouvrir un fichier ».

Une fois le fichier d’entrée spécifié,

l’interaction avec la deuxième commande permet de spécifier la projection temporaire. Le bouton suivant (voir

au-dessus) nous amène dans la boite de commande de propriétés de la référence spatiale. Elle est identique à

celle abordée en page 83 et permet d’importer une projection spécifique à un fichier de formes sans importer

la géométrie, ni les informations attributaires de ce fichier.

La définition d’une projection pour une couche par cet outil se présente comme une modification temporaire

dans le cas où la suite de la méthodologie impose de redéfinir cette projection temporaire par la projection

adéquate.

L’outil que nous allons utiliser pour la suite de la méthodologie est l’outil projeter que nous avons vu

précédemment. Il convient donc de spécifier dans notre cas la classe d’entités en entrée (encadré rouge sur

capture d’écran page 83), ce qui définira automatiquement le système de projection affecté à la classe

d’entrée, dans notre cas le système de projections temporaire (encadré vert sur capture d’écran page 83).

L’outil nous impose notamment de spécifier l’emplacement du fichier en sortie (encadré bleu sur capture

d’écran page 83) ainsi que le système de coordonnées définitif via le bouton de raccourci (encadré orange sur

capture d’écran page 83) vers la commande de définition de la référence spatiale (capture d’écran page 83).

La dernière commande quant à elle définit la transformation géographique. Elle permet de convertir les

données entre deux systèmes géographiques (dans notre cas l’intermédiaire vers le définitif ). Cette commande

n’est toutefois à prendre en compte que si les systèmes de coordonnées en entrée et en sortie requièrent

d’interagir avec cette commande. Dans le cas contraire, l’outil gèrera de manière automatique la reprojection


sans avoir à interagir avec cette commande. Ainsi le paramètre nous permet de choisir une liste de

combinaisons possibles via le menu défilant. Il convient de prendre la combinaison adéquate (en l’occurrence :

Système de coordonnées temporaire vers système de coordonnées définitif), puis de valider.

Un nouveau fichier sera par conséquent crée et reprendra la projection souhaitée.

5: Les systèmes de coordonnées en vigueur en France

Le territoire français est constitué d’un maillage géodésique qui recense 83 000 sites sur l’ensemble du

territoire à raison d’un site pour 7km² environ. Ce maillage est décomposé en deux réseaux complémentaires.

Le premier apparu est le réseau NTF (Nouvelle triangulation de la France). Il rassemble à lui seul près de 80 000

sites déterminés par triangulation durant le XXème siècle. Le nouveau réseau quant à lui, rassemble 1000 sites

actuellement, qui sont déterminés par GPS. Il s’agit du réseau RGF (Réseau géodésique Français).

Le système NTF :

NTF est un système dont les coordonnées sont exprimées par les projections Lambert I, II, III ou IV

(représentations planes coniques) avec une précision relative à un centimètre par kilomètre. Le NTF est

également le système réglementaire dans lequel les travaux sont publiés.

Le système RGF93 :

Ce système est apparu plus récemment suite à la déclaration du Conseil National de l’Information

Géographique, qui préconisa la mise en place d’un nouveau réseau permettant de matérialiser un espace

d’après un système de coordonnées tridimensionnel de précision métrique. Il est issu d’un relevé

topographique par GPS pour plus de 1000 sites et fait figure à la projection en WGS84 que Google utilise pour

ses applications cartographiques. Le RGF dispose d’une bien meilleure précision que son prédécesseur

(relative : 1mm par Km / absolue : quelques centimètres).

Ainsi, il est conseillé aux utilisateurs de travailler actuellement avec ce nouveau système qui est en voie de

devenir règlementaire. C’est pour cela qu’il est recommandé d’archiver aux utilisateurs d’archiver leurs

coordonnées pour une future utilisation.



n°3 : sélection par attributs et

sélection par entités




du bruit

CONTEXTE : Le traitement de données figure comme étant une des étapes prépondérantes dans la réalisation

d’un modèle de données cohérent et optimal. Il requiert au logiciel SIG d’avoir les capacités pour répondre aux

requètes demandés par l’utilisateur. Notamment dans le but de sélectionner un nombre d’entités précis en

fonction d’attributs, mais aussi en fonction de sa position dans l’espace. C’est dans ce guide technique que nous

allons montrer comment ArcGis gère au mieux les capacités de sélection d’entités.

L’outil de sélection par attributs

L’outil de sélection par entités

Options de sélection


L’outil de sélection par attributs :

Définition et accès: La sélection par attributs permet de

sélectionner une ou plusieurs entités selon la requête que l’on lui

demande. Ainsi, dans tout tableau attributaire, accéder à cette

fonctionnalité dans le tableau attributaire revient à cliquer sur le

bouton d’options puis à cliquer sur l’outil « sélectionner selon les

attributs » (ci-contre)

Fonctionnement : L’interface de sélection par attributs se

présente de la façon suivante :

1 : Liste défilante des 4 méthodes de recherche d’entités par

requête attributaire. (créer une nouvelle sélection et ajouter à la

sélection courante sont les méthodes les plus utilisées)

2 : Liste défilante des champs de la base de données. ( double clic

pour placer le champ dans la fenêtre de saisie)

3 : Opérateurs (logiques et booléens) de recherche attributaire. ( clic

pour affichage dans la fenêtre de saisie). L’opérateur ‘<>’ a pour

signification SAUF, ce qui permet dans certains cas d’effectuer des

sélections sans un enregistrement désiré

4 : Boutons d’affichage et parcours des listes d’attributs.

(opérationnel après clic sur un champ dans la liste défilante (2). La

boite de dialogue « atteindre » permet de rechercher un

enregistrement selon les caractères saisis dans celle-ci

5 : Fenêtre de saisie de la requête.

ATTENTION : Sélectionner des attributs à l’aide de cet outil nécessite

une certaine rigueur dans la syntaxe lors de la saisie de la requête.

Ainsi, les champs sont toujours enfermés par des guillemets doubles

(‘’ NOM_DE_CHAMP’’) alors que les enregistrements de champs

sont enfermés par des guillemets simples (‘ENREGISTREMENT’). De

même que la sélection d’entités par l’intermédiaire de nombres

décimaux implique la séparation entre les unités et les décimales par

un point et non une virgule.


L’outil de sélection par entités :

Définition et accès: La sélection par entités permet une

sélection d’entités selon son positionnement spatial et/ou les

relations qu’ont ces entités avec d’autres. Le chemin d’accès à cette

fonctionnalité (voir ci-contre) est des plus simples puisqu’il se trouve

dans l’onglet sélection de la barre d’outils principale. Puis une fois

dans la liste correspondant à l’onglet sélection, cliquer sur l’option,

sélectionner par entités (NB : on peut également accéder à l’option

sélection par attributs depuis l’onglet sélection). Le fait de cliquer sur

cet outil nous amène à une fenêtre de commande dans laquelle nous

pourrons interagir afin d’effectuer des requêtes spatiales.

Fonctionnement :

La boite de commande ci-dessous permet de choisir quatre méthodes de sélection parmi lesquelles on peut

sélectionner les entités

par rapport à la liste

de couches que l’on

peut cocher pour

définir les entités

sélectionnables dans la

requête spatiale. Il est

également possible

d’ajouter une zone

tampon dont la

distance et l’unité

métrique en sont

paramétrables. Cette

zone tampon va

permettre d’étendre la

sélection à telle

distance au-delà des

limites intrinsèques de

l’entité de sélection. Cette entité qui est dans notre cas le périmètre de la commune de Saint Etienne.

L’activation de la zone tampon est possible en cochant la case « Appliquer une zone tampon aux entités de…. ».

Le parcours de la fenêtre de commande nous implique de prendre connaissance du menu des conditions de

sélection. C’est dans ce menu que se trouvent toutes les conditions topologiques permettant la sélection

d’entités en rapport à une entité (point, ligne ou polygone) Nous allons passer en revue les conditions

topologiques principales :

Intersectent : Les entités de la couche en entrée sont sélectionnées si elles intersectent une entité de la couche

de sélection. Il s'agit du paramétrage par défaut.

Se trouvent à une distance de : Les entités de la couche en entrée sont sélectionnées si elles se trouvent à


une distance donnée d'une entité de la couche de sélection. Indiquez une distance dans le paramètre Distance

de recherche.

Contiennent/Contiennent complètement : Les entités de la couche en entrée sont sélectionnées si elles

contiennent une entité de la couche de sélection. Les entités en entrée doivent être des polygones. / Les

entités de la couche en entrée sont sélectionnées si elles contiennent complètement une entité de la couche

de sélection. Les entités en entrée doivent être des polygones.

Sont contenus dans / Sont complètement contenus dans: Les entités de la couche en entrée sont

sélectionnées si elles se trouvent dans une entité de la couche de sélection. Les entités de la couche de

sélection doivent être des polygones. / Les entités de la couche en entrée sont sélectionnées si elles se

trouvent complètement dans ou sont contenues par les entités de la couche de sélection. Les entités de la

couche de sélection doivent être des polygones.

La dernière liste défilante permet le choix de l’entité de sélection sur laquelle on va effectuer une sélection

d’entités. Dans le cas d’exemple (voir page précédente, il s’agit des limites de la commune de Saint-Etienne)

OptioOptioOptioOptions de sélection:ns de sélection:ns de sélection:ns de sélection:

Les options de sélection (voir image ci-contre)

sont disponibles via le menu d’affichage des

fichiers de formes sur ArcMap en effectuant un

clic droit sur la couche désirée puis en laissant

le curseur sur « Sélection ». Il en suit la liste

suivante d’options. Or, si les options de

désélection, d’inversion et de sélection sont

très intuitives et ne nécessitent pas que l’on s’y

attarde dessus, il est nécessaire de se focaliser

sur l’option « créer une couche à partir des

entités sélectionnés ».

Le simple fait de cliquer sur cette option

permet d’ajouter une nouvelle couche au

sommet de la table des matières. Le nom de la

nouvelle couche se compose du nom de la

couche d'origine suivi du terme sélection.

ATTENTION : Effectuer des modifications sur la couche crée à partir des entités sélectionnées revient à

effectuer des modifications sur la couche principale de manière dynamique. Pour effectuer des modifications

sur une couche issue d’une sélection d’entité sans que cela n’affecte la couche principale. Il est indispensable

d’utiliser l’outil d’exportation des données (Voir guide technique n°2).


Annexe n°7: Guide technique

n°4 : conversion d’un fichier 3D

en 2D




du bruit

CONTEXTE : L’intégration de données susceptibles de répondre à des besoins tels la cartographie du bruit

implique de concevoir un modèle qui les structurera dans l’espace. Or cette structure est d’une conception en

trois dimensions qui prend en compte les données longitudinales et latitudinales, mais aussi les données

altimétriques de par les Modèles Numériques de Terrain. Cependant, ces jeux de données à intégrer peuvent

déjà être dotées d’une structure en trois dimensions, source de conflits dans le cas où ces données sont intégrés

par la suite dans un modèle en trois dimensions. Le but de ce tutoriel est de reprendre le procédé de conversion

d’un jeu de données 3D en 2D, procédé auquel la suite logicielle ArcGis répond de manière efficace.

ETAPES :

1 : Ajout de la couche 3D vers Arcmap

2 : Création d’un nouveau fichier de formes via l’ArcToolbox

3 : La Toolbox : description technique et compréhension de l’outil

4 : Edition du nouveau fichier de formes


Etape n°1: Ajout de la couche 3D vers ArcMap

L’étape implique de récupérer la couche à son emplacement spécifique, et de l’importer vers une

nouvelle session ArcMap. Il est possible d’opérer à l’import de fichiers via le bouton d’ajout de

données, mais il est également possible d’une manière beaucoup plus simple, de glisser déplacer le

fichier sélectionné à importer vers la fenêtre d’affichage des couches. Ce qui aura pour conséquence

l’import et l’affichage instantané de la couche 3D à modifier.

La capture d’écran ci-

contre nous montre le résultat de

l’importation du fichier « test 2 »

qui reprend le réseau routier à

l’échelle de l’agglomération

stéphanoise, un réseau qui dispose

d’une structure en 3D que nous

allons convertir en 2D pour les

besoins de notre méthodologie.


Etape n°2: Création d’un nouveau fichier de formes via

l’ArcToolbox

La deuxième étape de ce guide tutoriel consiste à créer un fichier de

formes ex nihilo dans lequel nous allons remettre l’intégralité des données

comprises dans le fichier en 3D, sauf que ce nouveau fichier de formes

sera la version 2D du jeu de données.

La réalisation de cette étape passe par l’utilisation d’un des nombreux

outils présents dans la boite à outils d’ArcMap : créer une classe d’entités.

L’accès à cet outil comme indiqué par la capture d’écran ci-contre, est

directement interne à la toolbox. On ne peut donc accéder à cet outil que

par la boite à outils.

Etape n°3: La toolbox : description technique et compréhension de

l’outil

Le double clic sur l’outil ouvrira instantanément la fenêtre de commandes suivante dans laquelle

nous procéderons à la création du nouveau fichier de formes en 2D.

Ainsi, les deux

premières options

permettent

respectivement de

déterminer

l’emplacement du

nouveau fichier crée,

tout comme le nom de

ce fichier. La troisième

étape est de spécifier le

type de géométrie de la

classe d’entités initiale

parmi les quatre options

possibles que sont :

POINT, MULTIPOINT,

POLYLINE et POLYGON.

Ainsi, préciser la

géométrie de la couche

initiale permet à l’outil

de spécifier le type de géométrie de la couche qui sera créé par la suite.

La quatrième commande permet de définir le nom de la classe d’entités modèle. Ce qui revient à

spécifier la classe d’entités utilisée comme modèle pour définir la structure attributaire du fichier de

formes en sortie. Cela permet en d’autres termes de copier les champs, ainsi que le type et la


longueur de la classe d’entités modèle. La cinquième commande quant à elle (laisser « contient des

valeurs M » par défaut), permet de définir le caractère dimensionnel de la donnée, il s’agit de la

commande la plus importante de la fenêtre située en page précédente, puisque

ce sera dans cette commande que nous préciserons le caractère bidimensionnel ou tridimensionnel

de la nouvelle classe d’entités. L’utilisateur devra choisir trois options parmi celles proposées afin de

préciser la présence ou non de valeurs altimétriques dans les informations attribuées aux entités de

la couche :

DISABLED : La classe d’entités en sortie ne contient pas de valeurs Z (Fichier en 2D)

ENABLED : La classe d’entités en sortie contient des valeurs Z (Fichier en 3D)

SAME AS TEMPLATE : La classe d’entités en sortie contient des valeurs Z si le modèle en

comporte. Si le modèle n’en comporte pas, la classe d’entités en sortie n’en comportera pas non

plus.

Notre méthodologie conviendra de choisir l’option DISABLED afin de conserver le caractère

bidimensionnel du nouveau fichier de formes.

La sixième commande permet de spécifier le système de coordonnées en sortie. Il s’agit aussi d’une

des commandes les plus importantes puisqu’elle permet de définir dans quel référentiel sera affiché

le nouveau fichier de formes. (Se référer au guide technique n°2 : transformation de projections,

solution n°3)

Après avoir précisé toutes les modalités précédemment définies, cliquer sur OK. Cela aura pour effet

de créer un nouveau fichier de formes (dans notre exemple « tuto1 ») dans lequel se situeront les

données converties en 2D.

Etape n°4: Edition du nouveau fichier de formes

La quatrième et dernière étape de ce guide technique

est d’effectuer un copier-coller de la totalité de la

donnée du fichier de formes en 3D pour la réinjecter

dans le fichier de formes en 2D. C’est de cette manière

qu’ArcGis permet de convertir les caractères

dimensionnels entre deux classes d’entités.

La démarche à suivre et de lancer une session d’édition

pour le nouveau fichier de formes (onglet éditeur =>

ouvrir une session de mise à jour, voir capture d’écran).

Il conviendra dans la fenêtre qui apparaitra de préciser

la couche sur laquelle nous effectuerons la mise à jour.

ATTENTION : Afin de ne pas créer de conflits lors des

phases de copier-coller des données, il convient de

spécifier les jeux de données 3D et 2D à deux

emplacements différents.


La seconde étape est de sélectionner l’intégralité

de la donnée initiale en effectuant un clic droit sur

la couche depuis le menu d’affichage des couches

puis de cliquer sur sélection et en dernier sur

« sélectionner tout ». Ce qui aura pour but de tout

sélectionner.

Une fois les données initiales toutes sélectionnées,

copier ces données via l’icône de copie ou bien de

taper le raccourci clavier CTRL+C. Puis collez les entités

sélectionnées dans le nouveau fichier crée en spécifiant

tout d’abord le fichier cible à l’aide du menu défilant,

avec le raccourci CTRL+V ou bien en utilisant l’icône de

collage

Il conviendra ensuite d’enregistrer la

mise à jour effectuée en cliquant sur le menu principal d’édition puis « enregistrer les mises à jour »

Nous obtiendrons ainsi deux fichiers contenant

des entités identiques, disposant de champs et

d’attributs identiques, Mais dont le caractère

dimensionnel varie entre ceux-ci. Les routes

affectées en 3D ont par exemple le champ de

définition de la géométrie affecté en

« Polyligne ZM » avec le Z faisant rappel aux

coordonnées de type Z «(coordonnées

altimétriques). Le fichier contenant les routes

en 2d quant à lui, a son champ de définition de

géométrie qui n’est pas affecté par les

coordonnées altimétriques, donc qui ne

possède pas la caractéristique d’être configuré

en 3D


Annexe n°8: Guide technique

n°5 : application de zones

tampons sur un fichier vecteur

(communes)




du bruit

CONTEXTE : La réactualisation de la cartographie du bruit à l’échelle de Saint Etienne Métropole comprend un

ensemble de 45 communes (46 en comptant Saint-Victor sur Loire, commune rattachée à Saint-Etienne) dans

lesquelles on affectera une zone tampon (espace majoré d’une distance déterminée aux limites d’une surface,

d’un point ou d’une ligne quelconque) de 500 mètres. Cette zone tampon permet de mieux prendre en compte le

bruit comme étant un phénomène qui se répand dans un espace de manière continue (=qui ne s’arrête pas

brutalement d’un espace à l’autre).

Ainsi, cette fiche tutorielle permet de réaliser des « zones tampons » d’entités surfaciques, linéaires ou

ponctuelles via le logiciel ArcMap (ESRI) et implique donc en premier lieu d’ouvrir un fichier de formes sur

Bouton d’ajout

de données

Fenêtre d’affichage

des couches


lequel on va appliquer la zone tampon. L’ouverture de n’importe quel fichier s’effectue sur ArcMap via le

bouton d’ajout des données (voir capture page suivante) ou bien par glisser-déplacer depuis l’emplacement du

fichier répertorié sur ArcCatalog à la fenêtre d’affichage des couches (voir capture ci-dessus) sur ArcMap.

La création de la zone tampon s’effectue via l’outil « zone tampon » situé dans l’ArcToolbox ( Outils d’analyse

=> proximité => zones tampon). Cet outil se comporte comme la fenêtre de commandes suivante.

La fenêtre de commandes de la zone tampon impose à l’utilisateur de définir la classe d’entités en entrée

disponible sur le fichier de travail arcMap (sélection avec le curseur bas) ou bien à un emplacement spécifique

(bouton « ouvrir un fichier »), il impose aussi de spécifier un emplacement et un nom spécifiques pour la classe

d’entités en sortie permettant de créer automatiquement un nouveau fichier qui comportera la zone tampon.

Ensuite, l’utilisateur peut paramétrer la zone tampon suivant une unité définissable selon la distance désirée

et le système métrique parmi une liste de choix ; Il peut aussi la paramétrer suivant un champ numérique

présent dans la table de la classe d’entités en entrée. L’autre outil intéressant de la fenêtre de commande est

l’outil de fusion, permettant de regrouper des zones tampon superposées en une seule. Cette opération de

fusion s’effectue en renseignant la commande « type de fusion » avec la condition « ALL », ce qui aura pour

but de fusionner toutes les zones tampons en une entité unique donc par conséquent, supprime la

superposition entre les zones tampons

L’opération précédente est ainsi très importante dans la continuité du projet car elle permet de délimiter

l’étendue de sélection des routes, des bâtiments, des zones de réverbération du bruit, des courbes de niveau

entre autres afin de « nettoyer » la donnée avant l’élaboration d’un calcul.



n°6 : jointures attributaires et

jointures spatiales




du bruit

CONTEXTE : Les Systèmes d’Informations Géographiques permettent l’exploration et le croisement de bases de

données géographiques dans lesquelles chaque objet géographique dispose d’un code d’identification qui lui est

propre et lui garantissant son unicité. Or, la mise en relation de bases de données géographique dans un SIG

passe certes par une conception et une codification de l’identifiant lui permettant de joindre efficacement deux

bases de données géographiques, mais aussi par une bonne connaissance du concept de jointure. Car la jointure

permet de lier deux tables ou deux entités selon des relations spécifiques : attributaires ou spatiales. La

jointure est également un outil puissant permettant d’enrichir la structure attributaire d’une table, en d’autre

termes d’ajouter pour une entité des champs provenant d’une autre base de données. Ou bien, en fonction de la

position géographique, de lier les informations de deux entités.

Sommaire :

- La jointure attributaire : principes et fonctionnement

ACCES A LA FONCTIONNALITE DE JOINTURE. Page 98

Quelques règles pratiques de la jointure. Page 98

La Commande de jointure attributaire. Page 99

- La jointure spatiale : principes et fonctionnement

ACCES A LA FONCTIONNALITE DE JOINTURE. Page 100

Quelques règles pratiques de la jointure. Page 100

La Commande de jointure spatiale. Page 101


- La jointure attributaire : principes et fonctionnement

La jointure attributaire

permet de joindre une couche

à une autre couche par

l’intermédiaire d’un champ

commun. Les enregistrements

dans la Table de jointure sont

appariés aux enregistrements

du Nom de la couche en

entrée. Un appariement est

effectué lorsque les valeurs de

champ de jointure en entrée et

de champ de jointure de la

sortie sont égales. Néanmoins cette fonction est temporaire. L’image ci-dessus (source : ESRI)

nous donne un aperçu de ce que peut remplir cette fonction. Par exemple, le champ « Landuse

code » est commun aux deux tables, ce qui permet de les joindre et d’obtenir une table commune

(Note : dans le tableau attributaire, les champs joints sont précédés du nom de la couche dans

laquelle ils appartiennent

ACCES A LA FONCTIONNALITE DE JOINTURE :

ArcToolbox => Outils de gestion de données (data management) => jointure => ajouter une jointure

(Supprimer une jointure si l’on veut cesser la relation entre deux tables)

ATTENTION : Dans le cas où la jointure s’effectue d’une entités vers plusieurs entités. Ouvrir une

session de mise à jour pour contourner le message d’erreurs lors de l’accès à la table attributaire

jointe.

Quelques règles pratiques de la jointure (Source : ESRI) :

-L'entrée doit être une couche d'entités, une vue tabulaire ou une couche raster possédant

une table attributaire ; ce ne peut pas être une classe d'entités ou une table.

-Si les valeurs du champ de jointure en sortie ne sont pas uniques, seule la première

occurrence de chaque valeur est utilisée.

-La jointure dure uniquement pour la durée de la session. Pour rendre la jointure persistante

pour une utilisation dans une autre session, enregistrez la couche dans un fichier de couches à l'aide

de l'outil « enregistrer la couche dans un fichier » (outils de gestion de données => jeux d’outils

couches et vues tabulaires => enregistrer la couche dans un fichier .lyr). Cela s'applique seulement

aux couches ; les vues tabulaires ne peuvent pas être enregistrées de cette manière.

Pour créer une jointure permanente, enregistrer la couche d'entités jointe dans une nouvelle classe

d'entités ou la vue tabulaire jointe dans une nouvelle table.

Dans ArcMap, cliquez avec le bouton droit sur la couche ou la vue tabulaire en entrée ;

sélectionnez Données > Exporter des données, spécifiez la classe d'entités, le fichier de

formes, la table ou la table dBASE en sortie.

-Si l'entrée est un couche d'entités, utilisez l'outil Copier des entités ; si l'entrée est une vue


tabulaire, utilisez l'outil Copier des enregistrements.

-La couche ou la vue tabulaire en entrée doit avoir un champ ObjectID. La Table de

jointure ne doit pas obligatoirement contenir un champ ObjectID.

-L'indexation des champs dans la couche ou la vue tabulaire en entrée et dans la Table de

jointure sur lesquelles la jointure sera basée peut améliorer les performances. Cela peut être fait en

cliquant avec le bouton droit sur l'entrée dans ArcCatalog et en utilisant la boîte de dialogue pour

ajouter un index au champ souhaité.

-Les enregistrements de la Table de jointure peuvent être appariés à plusieurs

enregistrements dans la couche ou la vue tabulaire en entrée.

-Le nom de Table de jointure ne peut pas commencer par une valeur numérique.

La commande de jointure attributaire :

La commande de jointure attributaire, accessible via l’ArcToolbox, implique à l’utilisateur de remplir

quatre commandes d’information. La première permet de spécifier la couche dans laquelle la table

de jointure sera jointe. Cette couche comportera les seuls champs modifiables une fois les tables

jointes. La deuxième commande permet de spécifier le champ de la table jointe. Les deux champs

suivants permettent de spécifier la table à joindre ainsi que le champ commun de la table à joindre à

la table jointe. Les boutons de défilement pour les tables et champs permettent de sélectionner les

couches présentes sur l’environnement de travail.


- La jointure spatiale : principes et fonctionnement

La jointure spatiale permet de joindre les attributs d’une couche avec une autre en fonction

de leur relation spatiale. Il s’agit d’une des méthodes de jointure disponibles dans la suite logicielle

ArcGIS. La jointure spatiale, contrairement à la jointure attributaire, s’effectue de manière

permanente en créant une nouvelle couche dans laquelle les entités cible et les attributs joints à

partir des entités sont écrits dans la classe d’entités en sortie.

ACCES A LA FONCTIONNALITE DE JOINTURE :

ArcTooblox => Outils d’analyse => superposition => Jointure spatiale

Quelques règles pratiques de la jointure (Source : ESRI) :

-Une jointure spatiale implique l'appariement d'enregistrements provenant des Entités

jointes vers les Entités cible en fonction de leurs emplacements spatiaux respectifs. Tous les attributs

des entités jointes sont ajoutés par défaut aux attributs des entités cible. Vous pouvez sélectionner

les attributs qui seront écrits dans la sortie en les manipulant dans le paramètre Appariement des champs

des entités jointes.

-Deux nouveaux champs, Join_Count et TARGET_FID, sont toujours ajoutés à la classe

d'entités en sortie. Joint_Count indique le nombre d'entités jointes correspondant à chaque entité

cible (TARGET_FID).

-Les règles de combinaison spécifiées dans le paramètre Appariement des champs des entités

jointes s'appliquent uniquement aux champs des entités jointes, et ce seulement lorsque plusieurs

entités sont appariées avec une entité cible (Join_Count > 0). Par exemple, si trois entités dotées de

valeurs attributaires DEPTH de 15,5, 2,5 et 3,3 sont jointes et qu'une règle de combinaison Moyenne

est appliquée, la valeur du champ en sortie est de 6,1.

-Lorsque le paramètre Opération de jointure est JOIN_ONE_TO_MANY, plusieurs lignes peuvent

être générées dans la classe d'entités en sortie pour chaque entité cible. Un nouveau champ

JOIN_FID est ajouté à la sortie. Cela facilite la décision de combinaison de telle entité jointe

(JOIN_FID) avec telle entité cible (TARGET_FID).

-Toutes les entités cible en entrée sont écrites dans la classe d'entités en sortie uniquement

si l’Opération de jointure est définie comme étant JOIN_ONE_TO_ONE et l'option Conserver toutes les

entités cible est activée (définie comme étant JOIN_ALL dans le script).

-Lorsque l'Option de correspondance est définie comme étant CLOSEST, il est possible que

deux ou plus entités jointes se trouvent à la même distance de l'entité cible. Si tel est le cas, l'une des

entités jointes est sélectionnée de manière aléatoire comme entité correspondante (le FID de l'entité

jointe n'a aucune influence sur cette sélection aléatoire). Si vous souhaitez trouver la 2e,

3e ou Ne entité la plus proche, utilisez l'outil « Générer la table de proximité » (outil non disponible).


La commande de jointure spatiale :

La première commande demande à l’utilisateur de spécifier le jeu de données à joindre. Le fichier de

sortie de l’opération de jointure contiendra les entités de cette classe avec des colonnes ajoutées

issues de la classe d’entités jointe, Il est possible de joindre n’importe quelle source de données

spatiales prises en charge par ArcGIS. La deuxième commande consiste à spécifier le jeu de données

à joindre au jeu initial. Les attributs du jeu de données sont ajoutés aux attributs de la classe

d’entités cible dans la sortie sur la base d’une relation spatial. Il est également possible de joindre

n’importe quelle source de données spatiales prises en charge par ArcGIS. La troisième commande

demande à spécifier la classe de données en sortie, puisqu’un nouveau jeu de données contenant

les résultats de l’opération de jointure sera créé à la suite de l’opération.. La quatrième commande

permet de choisir les règles de correspondance des entités lors de la jointure. Deux options sont

disponibles :

JOIN_ONE_TO_ONE —Si plusieurs entités jointes présentent une relation spatiale identique

avec une même entité cible, les attributs des entités jointes multiples sont regroupés à l'aide d'une


règle de combinaison d'appariement des champs. Par exemple, si une entité cible ponctuelle figure

dans deux entités jointes surfaciques distinctes, les attributs des deux polygones sont agrégés avant

leur transfert à la classe d'entités ponctuelle en sortie. Si les polygones ont respectivement les

valeurs attributaires 3 et 7 et qu'une règle de combinaison de somme est spécifiée, la valeur

regroupée dans la classe d'entités en sortie est de 10. L'option JOIN_ONE_TO_ONE est la valeur par

défaut.

JOIN_ONE_TO_MANY —Si plusieurs entités jointes présentent une relation spatiale identique

avec une même entité cible, la classe d'entités en sortie contient plusieurs copies (enregistrements)

de l'entité cible. Par exemple, si une même entité cible ponctuelle figure dans deux entités jointes

surfaciques distinctes, la classe d'entités en sortie contient deux copies de l'entité cible : un

enregistrement avec les attributs d'un polygone, et un autre enregistrement avec les attributs de

l'autre polygone.

La cinquième commande permet de définir les critères utilisés pour la mise en correspondance des

lignes. Elle comporte 4 options de correspondance :

• INTERSECT : Les entités des entités jointes sont appariées si elles intersectent une entité

cible. Il s'agit de l'option par défaut.

• CONTAINS : Les entités des entités jointes sont appariées si elles sont contenues dans une

entité cible. Pour cette option, les entités cible ne peuvent pas être ponctuelles et les entités jointes

ne peuvent être surfaciques que lorsque les entités cible le sont également.

• WITHIN : Les entités des entités jointes sont appariées si elles contiennent une entité cible.

Pour cette option, les entités jointes ne peuvent pas être ponctuelles et les entités cible ne peuvent

être surfaciques que lorsque les entités jointes le sont également.

• CLOSEST : L'entité dans les entités jointes la plus proche d'une entité cible est appariée. Il

est possible que deux ou plus entités jointes se trouvent à la même distance de l'entité cible. Si tel

est le cas, l'une des entités jointes est sélectionnée de manière aléatoire comme entité

correspondante.

La sixième commande permettant de définir le rayon de recherche , est valide uniquement lorsque

l'Option de correspondance spécifiée est INTERSECT ou CLOSEST. L'utilisation d'un rayon de

recherche de 100 mètres avec l'Option de correspondance INTERSECT revient à dire : si une entité

jointe est à moins de 100 mètres d'une entité cible, transférer les attributs de l'entité jointe à l'entité

cible. L'utilisation d'un rayon de recherche de 100 mètres avec l'Option de correspondance CLOSEST

revient à dire : si une entité jointe est à moins de 100 mètres d'une entité cible et qu'elle est l'entité

jointe la plus proche de cette entité cible, transférer les attributs de l'entité


Annexe n°10 :


Annexe n°11 :


Annexe n°12 :


Annexe n°13 :

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