Améliorer la production des données urbaines

Dans plu­sieurs articles de ce numé­ro, la rare­té ou l’absence des don­nées néces­saires à l’élaboration de stra­té­gies urbaines sont évo­quées comme pré­oc­cu­pantes, notam­ment dans les méga­poles du Sud, celles qui connaissent les crois­sances les plus rapides. Cela dit, cette doléance se retrouve aus­si chez les équipes char­gées de pro­po­ser aux déci­deurs poli­tiques des stra­té­gies urbaines dans les méga­poles du Nord.

REPÈRES
Il faut mani­pu­ler avec pru­dence le terme suc­cinct de « don­née urbaine » : une don­née est condi­tion­née par une date et un péri­mètre de recueil, voire d’autres « méta­don­nées » ; et une don­née n’a d’utilité qu’à rai­son du pro­blème qu’elle va aider à résoudre. Elle doit donc être adap­tée au « pro­blème » lui-même et, par là, à l’échelle à laquelle il se pose. Des don­nées trop agré­gées ne per­mettent plus de dis­cer­ner des carac­té­ris­tiques de l’espace urbain qu’il fau­drait au contraire mettre en évidence.

Les doléances des urbanistes

M. Tout-le-monde a de quoi s’étonner. La réa­li­té qu’il entre­voit spon­ta­né­ment lui paraît, à l’inverse, une sur­abon­dance de don­nées : au pre­mier chef les recen­se­ments des per­sonnes et des loge­ments, puis les nom­breuses enquêtes et comp­tages sur des sujets variés que cer­tains orga­nismes offi­ciels et médias mul­ti­plient et dif­fusent via Inter­net. Pour les don­nées « recueillies depuis le ciel » sa sur­prise est encore plus grande.

Le fichier adresse-îlot français
Ce fut au départ une ini­tia­tive RATP, IAURIF et CDC qui recueillit l’assentiment de l’INSEE et de l’IGN au milieu des années 1980. Des déve­lop­pe­ments com­mer­ciaux nom­breux s’ensuivirent, que nous connais­sons tous.

Des moyens tech­niques de plus en plus per­for­mants sont à la dis­po­si­tion de tous : obser­va­tion avec la pho­to aérienne (par avion ou drone, pho­to droite et oblique, en cou­leur), télé­dé­tec­tion satel­li­taire (sur l’étendue du spectre lumi­neux et l’infrarouge), scan­nage radar ; moyens de sto­ckage et de trai­te­ment, moyens de repré­sen­ta­tion avec l’infographie.

Les sys­tèmes d’information géo­gra­phiques (SIG ou GIS en anglais) et leurs « couches de don­nées » per­met­tant des cartes thé­ma­tiques très par­lantes se sont mul­ti­pliés sur la pla­nète entière¹.

Rare­té ou surabondance ?

Enfin, les logi­ciels info­gra­phiques sont main­te­nant aptes à de mul­tiples fonc­tions. Les sys­tèmes per­met­tant de ran­ger dans les îlots (ou, à défaut, les par­ties élé­men­taires des SIG) des méta­don­nées recueillies à l’adresse pos­tale, dits « fichiers adresses-îlots », sont au point en beau­coup de lieux.

Pour­quoi donc les équipes d’urbanisme se plaignent-elles d’un déca­lage per­sis­tant entre leurs besoins et ce qu’elles obtiennent au moment où ces besoins s’expriment ?

Un terme imprécis

Il est d’autant plus néces­saire de bien com­prendre ces doléances que les déci­deurs poli­tiques et finan­ciers font, sur ce sujet, les réflexions de M. Tout-le-monde et nient le pro­blème. L’origine du mal­en­ten­du tient à l’imprécision du terme « don­née urbaine ».

Les urba­nistes des pays du Nord dis­posent beau­coup trop sou­vent de don­nées non ou mal loca­li­sées, ne cou­vrant pas la tota­li­té de l’aire urbaine qui les inté­resse, recueillies dans des décou­pages ter­ri­to­riaux inadap­tés aux pro­blé­ma­tiques urbaines, recueillies à des dates trop dif­fé­rentes pour per­mettre des diag­nos­tics d’évolution, recueillies selon des décou­pages trop dif­fé­rents, ayant subi des chan­ge­ments de défi­ni­tions au cours du temps, recueillies par son­dages non aréo­laires, ces carac­té­ris­tiques n’étant du reste pas exclu­sives les unes des autres.

Les doléances des équipes au tra­vail sur les villes du Nord s’adressent donc rare­ment à un manque de don­nées de type nou­veau comme pour­rait le faire croire l’expression ambi­guë « manque de don­nées », mais à une inadap­ta­tion des don­nées dont ils dis­posent et aux ques­tions qu’on leur demande de résoudre.

Peut-on espé­rer que les dif­fé­rents col­lec­teurs de don­nées se sou­mettent aux règles de chro­no­lo­gie, de défi­ni­tion, de décou­page ter­ri­to­rial qui convien­draient aux urba­nistes ? Évi­dem­ment non. Cha­cun d’entre eux est en effet confron­té à une ques­tion pour lui prioritaire.

Atteindre son objec­tif de façon opti­male le conduit à des modes de recueil et à des pério­di­ci­tés ayant peu de chances de satis­faire les pra­ti­ciens de l’urbanisme.

Restreindre les ambitions

Quant aux urba­nistes des pays du Sud, ils sont dans une situa­tion encore plus dif­fi­cile, où l’expression « manque de don­nées » semble, mais semble seule­ment, perdre son ambiguïté.

Un décou­page fré­quent mais inadapté
Les objec­tifs fis­caux, finan­ciers et admi­nis­tra­tifs aux­quels sont dédiés les orga­nismes du type de l’IN­SEE les poussent ˆ des dénom­bre­ments à la seule échelle com­mu­nale. Or les décou­pages com­mu­naux manquent sou­vent de per­ti­nence, car beau­coup de com­munes sont des mélanges com­plexes : les agré­gats qu’elles repré­sentent font dis­pa­raître des contrastes que l’ur­ba­niste devrait au contraire mettre en évidence.

La fai­blesse des res­sources ne per­met pas d’y consti­tuer des patri­moines de don­nées dia­chro­niques très riches. Les don­nées qui seraient récentes ailleurs deviennent ici d’autant plus vite obso­lètes que les évo­lu­tions sont rapides.

Limi­tées par la part accor­dée à la recherche de don­nées dans leurs maigres bud­gets, les équipes d’urbanisme restreignent donc leurs ambi­tions au « bri­co­lage » des don­nées exis­tantes, sou­vent dépas­sées et loca­li­sées dans des décou­pages inadap­tés. Le pro­grès de la réflexion et par­tant, des stra­té­gies, y est donc limi­té, alors que la rapi­di­té de l’urbanisation pose des ques­tions plus épi­neuses que dans les villes du Nord.

Nul doute cepen­dant : le déve­lop­pe­ment éco­no­mique ne suf­fi­ra pas à lui seul à résoudre les ques­tions du Sud car les mêmes ques­tions d’inadaptation que dans le Nord s’y posent déjà.

En somme, par­tout, mais plus gra­ve­ment dans les pays du Sud compte tenu des enjeux, la pro­duc­tion régu­lière de don­nées néces­saires à la stra­té­gie et à la ges­tion urbaines appa­raît comme une ques­tion mal défi­nie, mal posée et donc mal résolue.

Changer de méthode

Pré­fé­rer la rapi­di­té de pro­duc­tion à une pré­ci­sion moins utile

Ne fau­drait-il pas rompre avec les méthodes clas­siques en pro­dui­sant plus vite des don­nées moins pré­cises mais simul­ta­nées et dans des décou­pages adap­tés à chaque ques­tion posée ? En effet, la pré­ci­sion coûte cher et l’expérience montre qu’elle n’est pas tou­jours utile.

En revanche, par­tout on pré­fé­re­rait dis­po­ser, à coût constant, d’ordres de gran­deur peu de temps après qu’une ques­tion a été posée. Or, les pro­grès consi­dé­rables de la géo­lo­ca­li­sa­tion et de la géo­ma­tique pour­raient appor­ter une solu­tion inté­res­sante à cette question.

L’Îlot, vu du ciel, individu statistique de base

L’expérience des études urbaines montre que les stra­té­gies s’intéressent rare­ment à des élé­ments de ville plus petits que « l’îlot », tel qu’on peut l’observer du ciel.

Pour­quoi dès lors « faire le détour » par les ménages ou les per­sonnes ? L’îlot, ou plus exac­te­ment la part d’îlot de même type d’occupation du sol, devien­drait la « brique élé­men­taire » de la ville que l’on inter­ro­ge­rait sur ce qu’elle est, allant ain­si direc­te­ment à une réa­li­té à la fois sociale et spa­tiale plus proche, par nature, de celle sur laquelle on cherche à agir : quar­tiers, centre-ville, ensemble de la conur­ba­tion ou autre.

L’exploitation des pho­tos aériennes ou des docu­ments satel­li­taires, docu­ments exhaus­tifs, datés, régu­liers et fré­quents, per­met­trait de recen­ser ces nou­veaux indi­vi­dus sta­tis­tiques, plus faci­le­ment, plus rapi­de­ment et à moindre coût que d’autres indi­vi­dus (popu­la­tions par exemple) par des col­lectes exhaus­tives au sol.

Extrapoler à la ville entière

Ce fai­sant, on sup­pose qu’à par­tir des îlots il sera pos­sible d’extraire des réa­li­tés invi­sibles à la vue aérienne (nombre de ménages, d’habitants, CSP, reve­nus, etc.).

De véri­tables lois urbaines, au sens où l’on parle des lois du monde vivant

Là aus­si, l’expérience de la ville per­met de pen­ser que les îlots, matière vivante, peuvent être clas­sés en un nombre limi­té de types, à l’instar des espèces ani­males ou végé­tales, de telle sorte que tel carac­tère inté­rieur et invi­sible de l’îlot puisse être infé­ré de carac­tères visibles du ciel ; de même que la connais­sance des popu­la­tions de chaque espèce végé­tale d’une forêt et d’une carac­té­ris­tique visible de chaque arbre vu, taille par exemple, per­met de cal­cu­ler avec une approxi­ma­tion accep­table la matière ligneuse de la forêt observée.

Face à toute ques­tion posée, chaque type d’îlot serait étu­dié par des son­dages au sol, dits aréo­laires, sur quelques indi­vi­dus du type, afin d’y repé­rer les rela­tions entre les don­nées recher­chées d’une part et les élé­ments obser­vables du ciel qui ont ser­vi à construire la typo­lo­gie des îlots, ain­si que cer­taines méta­don­nées connues et loca­li­sées, d’autre part.

On pour­rait alors extra­po­ler à la ville entière les résul­tats par types.

Analyse mathématique et intuitions

Les intui­tions des pra­ti­ciens urbains à par­tir de leurs expé­riences sont évi­dem­ment essen­tielles à la démarche. La qua­li­té de l’approche mathé­ma­tique, sta­tis­tique notam­ment, mais aus­si topo­lo­gique (les voi­si­nages entre les types d’îlots comptent sou­vent), voire frac­tale, l’est tout autant.

C’est par cette asso­cia­tion d’intuitions et de rigueur d’analyse, ain­si que par les « vues depuis le ciel » que l’on gagne­ra en rapi­di­té et en coût sur les méthodes clas­siques. Bien enten­du les tâton­ne­ments ne peuvent pas être évi­tés dans l’édification de la méthode.

Le postulat de mécanismes sous-jacents

Les rela­tions sup­po­sées entre don­nées visibles sur vues aériennes ou satel­li­taires reposent sur un pos­tu­lat : l’existence de méca­nismes urbains sous-jacents, par­fois de véri­tables lois urbaines, au sens où l’on parle des lois du monde vivant.

Nul besoin que ces méca­nismes soient connus préa­la­ble­ment et même connus un jour : il suf­fit qu’ils aient des effets. Ain­si, sans connaître la phy­sio­lo­gie des arbres on peut repé­rer cer­tains rap­ports, liés aux carac­tères propres des espèces, mais aus­si à cer­taines condi­tions locales (cli­mat, envi­ron­ne­ment), entre la taille des indi­vi­dus et leur volume ligneux.

Trente ans perdus… ou gagnés ?

Des rela­tions strictes
Le régime végé­tal et plus encore le régime ani­mal connaissent des rela­tions assez strictes entre dif­fé­rentes carac­té­ris­tiques de l’individu de chaque type dont la com­plexi­té des villes, même dans leurs élé­ments les plus simples, paraît loin­taine. L’expérience urbaine per­met cepen­dant de pos­tu­ler que des rela­tions internes de même nature existent, avec des incer­ti­tudes accep­tables pour les ques­tions à résoudre.

Pour­quoi ces idées, qui ne sont pas nou­velles, n’ont-elles pas abou­ti jusqu’ici ? Il y a long­temps que de nom­breux cher­cheurs et pra­ti­ciens ont per­çu l’existence de méca­nismes urbains puis­sants, voire de lois urbaines : la ville est un être vivant et on ne voit pas pour­quoi elle ne se plie­rait pas à la règle du monde vivant selon laquelle deux ou trois carac­tères per­ti­nents suf­fisent pour déter­mi­ner à 90 % la com­po­si­tion d’un élé­ment, ici d’un îlot particulier.

Cette obser­va­tion a sur­tout conduit à des tra­vaux de modé­li­sa­tion, très convain­cants aujourd’hui dans des domaines comme les trans­ports, encore peu dans d’autres comme le foncier.

En matière de don­nées urbaines, les pers­pec­tives évo­quées ici étaient déjà pré­sentes dès la fin des années 1960, chez un cer­tain nombre de pra­ti­ciens fran­çais des villes, tra­vaillant dans les pays du Sud ou en France même lorsque la pla­ni­fi­ca­tion com­mu­nale a com­men­cé à exi­ger dans notre pays beau­coup de don­nées loca­li­sées à l’îlot.

En 1982, se retrou­vant en com­mu­nau­té d’idées, ces pra­ti­ciens ont mené en com­mun, avec suc­cès, une expé­rience dans une ville du Sud, sans tou­te­fois pou­voir don­ner une suite à cette expé­rience, faute de moyens financiers.

Faut-il regret­ter le temps per­du ? Oui et non, car les pro­grès en recueil de don­nées vues du ciel ont été colos­saux durant les trente années écoulées.

Comment associer mathématiciens et urbanistes ?

Cela dit, la leçon du pas­sé doit être com­prise. Les délais impo­sés aux réponses que l’on demande aux pra­ti­ciens se conci­lient mal avec les tâton­ne­ments de toute recherche méthodologique.

Pour tirer le meilleur par­ti des gise­ments énormes de big data géo­lo­ca­li­sées, il est donc pro­ba­ble­ment néces­saire d’orienter cer­tains labo­ra­toires de recherche mathé­ma­tique vers des coopé­ra­tions avec les grandes agences d’urbanisme.

Ces der­nières, par­tant de ques­tions concrètes et des besoins en don­nées « adap­tées » qu’induisent ces ques­tions, écar­te­raient tout risque d’échec en uti­li­sant leurs méthodes tra­di­tion­nelles d’acquisition (les bri­co­lages tra­di­tion­nels, suis-je ten­té d’écrire) mais tes­te­raient en paral­lèle la méthode nou­velle avec les labo­ra­toires asso­ciés aux­quels elles appor­te­raient leurs intui­tions et leurs obser­va­tions de terrain.

La coopé­ra­tion entre méga­poles du Nord et du Sud serait sans doute très fruc­tueuse, les villes du Nord appor­tant des moyens plus abon­dants et celles du Sud des champs d’expérience plus rapi­de­ment réactifs.

Vers une physiologie des villes

Last but not least, cette recherche per­met­trait d’avancer sur la voie des modé­li­sa­tions urbaines. Si l’objectif pre­mier doit res­ter la four­ni­ture rapide de don­nées recher­chées à par­tir de don­nées dis­po­nibles vues du ciel, cette retom­bée seconde pré­sente un inté­rêt considérable.

C’est ain­si que se consti­tue­ra, pro­gres­si­ve­ment, la « phy­sio­lo­gie urbaine », c’est-à-dire la com­pré­hen­sion d’ensemble des méca­nismes urbains, des lois urbaines et des liens entre ces lois. Face à l’urbanisation de la pla­nète, elle appor­te­ra des réponses bien meilleures aux ques­tions ren­con­trées par les édiles, et cela d’autant plus que les villes seront plus grandes.

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1. Beau­coup de sys­tèmes d’information géo­gra­phiques ont fort heu­reu­se­ment pris l’îlot comme cel­lule de base, on ver­ra l’intérêt de cette dis­po­si­tion plus loin.

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