Optimisations cartographiques pour la gestion des crises et des risques majeurs : le cas de la cartographie des dommages post-catastrophes

Mapping optimizations for major risk and crisis management : the case of rapid post-disasters damage mapping

• Auteur / Autrice : Thomas Candela
• Direction : Frédéric Léone, Mathieu Péroche
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Geographie et aménagement de l'espace
• Date : Soutenance le 06/12/2021
• Etablissement(s) : Montpellier 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Territoires, Temps, Sociétés et Développement (Montpellier ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de géographie et d’aménagement de Montpellier (Montpellier) - Laboratoire de Géographie et d'Aménagement de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Paule-Annick Davoine
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphanie Defossez, Hélène de Boissezon, Hoilid Lamssalak
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Johnny Douvinet, Christine Tobelem-Zanin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gestion des crises

Cartographie

Catastrophes naturelles

Système d'information géographique

Mots clés libres

Cartographie rapide post-Catastrophe

Risques et crises

Sémiologie graphique

Multi-Échelle

Sig

Incertitude

Rapid post-Disaster mapping

Risk and crisis

Graphical semiology

Multi-Scale

Gis

Uncertainty

Résumé

Cette thèse s’engage dans une continuité des recherches et expertises menées par le LAGAM et le bureau d’études RisCrises pour répondre à la nécessité croissante d'intégrer des outils de gestion de risques et de crises efficaces face à une augmentation de l'impact des catastrophes. La cartographie, outil opérationnel aux applications multiples (informatives, modélisations, enjeux, etc.), permet d’optimiser, à travers les SIG (systèmes d’information géographique), la prise de décisions face à la multiplicité de ces événements. L’objectif est de proposer des solutions cartographiques intégrées pour plusieurs gammes d’utilisation, à plusieurs échelles et pour plusieurs acteurs locaux de la prévention des risques. Parmi ces supports, les cartes de dommages post-catastrophes jouent depuis quelques années un rôle de plus en plus important dans les processus décisionnels. Produites par des services de cartographies rapides, dans le cadre de programmes internationaux et régionaux, ces cartes fournissent un inventaire des dommages à partir de l’imagerie satellitaire, très peu de temps après la survenue de l’événement. Malgré leur grande utilité opérationnelle, ces productions montrent une forte hétérogénéité des représentations cartographiques utilisées. Des cas concrets appliqués au séisme de Haïti en 2010, ou plus récemment au cyclone Irma en 2017, interrogent les effets d’une telle diversité cartographique sur la transmission et l’interprétation des informations par différents utilisateurs. Notre recherche avait objectif d’identifier les caractéristiques de ces cartes de dommages et d’expérimenter les conséquences de cette diversité visuelle. À l’issue de cette phase, les résultats ont permis d’élaborer une nouvelle représentation cartographique fondée sur les préceptes de sémiologie graphique et de cartographie, adaptée à une large gamme d’utilisations, à plusieurs échelles et pour plusieurs acteurs de la gestion des risques et des crises. Les capacités visuelles et cognitives de cette nouvelle représentation ont été analysées et comparées au moyen d’un échantillon représentatif de méthodes d’agrégation employées dans la cartographie post-catastrophe. Les résultats ont été exploités pour la réalisation de cartographies web offrant de nombreuses possibilités de développement cartographique au service de la planification des risques et des crises, et aussi de l’information préventive des populations. Cette thèse a également permis d’identifier les paramètres à l’origine des incertitudes (attributaires et interprétatives) des données diffusées par ces cartes, et de proposer une représentation visuelle de ces incertitudes. Ce projet bénéficie d'un contexte et d'un encadrement scientifique et technique favorables. Supporté par Frédéric LEONE (Directeur de thèse & directeur du LAGAM, (UPV-M3)) et Hoilid LAMSSALAK (Directeur du BE RisCrises), le projet implique de nombreuses retombées positives au travers de ce partenariat public/privé. Elles offrent des possibilités pour le développement de solutions cartographiques opérationnelles très recherchées par les services de l’Etat en matière de planification des risques et des crises (Direction de la Sécurité Civile en particulier, Ministère de l’Environnement), mais également par les producteurs de données spatiales cherchant à valoriser l’imagerie satellitaire.

This thesis is a continuation of the research and expertise carried out by LAGAM and the RisCrises consultancy in response to the growing need to integrate effective risk and crisis management tools in the face of an increase in the impact of disasters. Mapping, an operational tool with multiple applications (information, modelling, issues, etc.), makes it possible to optimise decision-making in the face of the multiplicity of these events through GIS (geographic information systems). The aim is to offer integrated cartographic solutions for several ranges of use, at several scales and for several local risk prevention stakeholders. Among these supports, post-disaster damage maps have played an increasingly important role in decision-making processes for several years. Produced by rapid mapping services, within the framework of international and regional programmes, these maps provide an inventory of damage based on satellite imagery, very shortly after the event. Despite their great operational utility, these productions show a strong heterogeneity of the cartographic representations used. Concrete cases applied to the Haiti earthquake in 2010, or more recently to hurricane Irma in 2017, question the effects of such cartographic diversity on the transmission and interpretation of information by different users. Our research aimed to identify the characteristics of these damage maps and to experiment the consequences of this visual diversity. At the end of this phase, the results made it possible to develop a new cartographic representation based on the precepts of graphic semiology and cartography, adapted to a wide range of uses, at several scales and for several actors in risk and crisis management. The visual and cognitive capabilities of this new representation were analysed and compared using a representative sample of aggregation methods used in post-disaster mapping. The results have been used to produce web maps offering numerous possibilities for cartographic development in the service of risk and crisis planning, as well as preventive information for the population. This thesis has also identified the parameters at the origin of the uncertainties (attributive and interpretative) of the data disseminated by these maps, and to propose a visual representation of these uncertainties. This project benefits from a favourable scientific and technical context and framework. Supported by Frédéric LEONE (PhD supervisor & director of LAGAM, (UPV-M3)) and Hoilid LAMSSALAK (Director of the RisCrises BE), the project implies many positive spin-offs through this public/private partnership. They offer possibilities for the development of operational cartographic solutions that are highly sought by government services in terms of risk and crisis planning (Civil Security Directorate in particular, Ministry of the Environment), but also by producers of spatial data seeking to enhance satellite imagery.