Chatel, Cathy

Denis, Eric

Gazel, Herve

Gnanou, K.M., Marius

Harre, Dominique

Moriconi-Ebrard, François

HAL AMU

L'urbanisation du monde en 2010 s'affiche dans Google earth

HAL-ENS-LYON

L’URBANISATION DU MONDE EN 2010S’AFFICHE DANS GOOGLE EARTHpar Hervé Gazel, Catherine Chatel, Dominique HarreLaboratoire SEDET, Université Paris Diderot, Eric DenisInstitut Français de Pondichéry, eric.denis@ifpindia.orgK. Marius Gnanou, Laboratoire ADES, Bordeaux III, k.marius-gnanou@ades.cnrs.frFrançois Moriconi-EbrardCNRS1 Le programme e-Geopolis e-Geopolis est un programme de recherche géo-graphique qui exploite une boîte à outils géomatique.Ce programme concerne l’urbanisation du monde etplus précisément sa mesure. La construction desdonnées statistiques urbaines est au cœur de sa pro-blématique. D’un point de vue géomatique, il interro-ge la qualité des données statistiques attributaires outhématiques sur la population urbaine associées àl’objet géographique « unité de peuplement urbain ».Ce type de données est présent dans de nombreuxSystèmes d’Information Géographique en local ou enligne et exploitées par des organisations de plus enplus nombreuses avec des finalités de gestion et dedécisions territoriales. Les données sont le « carbu-rant » des analyses, traitements et modélisations.L’oublier c’est s’exposer au risque de les déployer àpartir de fondements fragiles. Que peuvent valoir desrésultats obtenus à partir du traitement de donnéesnon rigoureusement construites ? 1.1 De Geopolis à e-Geopolis - Bref histo-riqueLa base de données Geopolis a été créée en 1993par François Moriconi-Ebrard1. L’objectif premier estde mesurer l’urbanisation du monde à l’aide d’unedéfinition unique de l’urbain systématiquement appli-quée à tous les pays et à toutes les périodes à tra-vers l’histoire. « L’agglomération urbaine est définiecomme un ensemble de constructions dont aucunen’est distante des autres de plus de 200 mètres. Estconsidérée comme urbaine toute unité locale admi-nistrative de plus de 10 000 habitants, dont l’agglo-mération principale abrite plus de la moitié de lapopulation »2.Geopolis est aujourd’hui une base de donnéesd’environ un million de données sur 50 000 agglomé-rations. Chaque agglomération de 10 000 habitantsou plus est systématiquement incorporées à la baseavec une estimation de sa population issues dessources statistiques (recensements, états civils,enquêtes), des plus récentes aux plus anciennesaussi loin que les archives historiques le permettent.En 2008, l’Agence Nationale de la Recherche (ANR)a retenu le programme de création d’un site internete-Geopolis3 qui fournira les données Geopolis (et àleur suite des indicateurs, des cartes et des analyses)à la communauté scientifique et aux acteurs du déve-loppement. Le programme e-Geopolis vise donc àmettre à jour les données et à améliorer la méthodo-logie, en recourant notamment aux nouvelles techno-logies de géovisualisation avec l’exploitation du navi-gateur ou globe virtuel Google Earth.Outre l’ANR, le programme est soutenu parl’Agence Française de Développement (AFD),l’Institut Français de Pondichéry (IFP), la BanqueMondiale via le Groupe Caisse-des-Dépôts et lasociété Google via la Tide Foundation.Ce programme semble donc répondre à un besoinen données urbaines « indépendantes » et complé-mentaires des sources officielles.1 Moriconi-Ebrard (1994) “Geopolis, pour comparer les villes du monde”, Economica-Anthropos, Coll.2 Équipe e-Geopolis (2008), Africapolis, rapport d’études, SEDET/AFD.3 URL : http://e-geopolis.eu27CFC (N°206 - Décembre 2010)1.2 Le problème à résoudre : l’urbanisa-tion est un phénomène global mais lesindicateurs statistiques urbains ne sontjamais comparables à l’échelle mondialeStatisticiens, démographes, géographes... etacteurs institutionnels savent que parmi les quelques230 pays actuels du Monde, chaque institut nationalde la statistique utilise sa propre définition pourmesurer quelle part de la population ou du territoirenational est urbain.Trois types d’approche sont couramment en usage : - l’approche administrative : l’urbain est définicomme un fait politico-administratif. Les limites desvilles, bourg et villages sont identifiées par un statutlégal ;- l’approche morphologique : l’urbain est définicomme un phénomène de concentration spatiale.Les espaces urbains renferment de hautes densités deconstructions, d’activités et de population.- l’approche fonctionnelle : l’urbain est défini commeun réseau polarisé. Les aires métropolitaines sontdéfinies par la mobilité pendulaire, la densité et ladiversité des échanges.Bien que quelques états utilisent les trois approchesconjointement comme les USA, la France, le Canadaou le Royaume-Uni, la plupart d’entre eux n’en utilisequ’une ou deux. Par exemple, l’agglomération(approche morphologique) n’est pas officiellementreconnue par les services statistiques en Allemagne,Italie ou Espagne.Chercheurs et acteurs institutionnels sont générale-ment conscients du problème. e-Geopolis propose unesolution, bien évidement discutable, qui a le mérite d’yfaire face et non de l’éluder. Comme le rappelle HenryA. Puderer, il s’agit d’un choix. L’approche administra-tive nationale ne permet pas de sortir du national etl’approche fonctionnelle n’est possible que dans le peud’états disposant des données adaptées sur les mobi-lités (elles-mêmes hétérogènes d’un pays à l’autre).Cette dernière tend en outre à privilégier les plusgrandes villes en définissant de vastes régions ouaires métropolitaines englobant des espaces nonurbains (au sens morphologique). L’approche morpho-logique renvoie quant à elle à la forme physique, à cequi est observable sur le terrain (et désormais surl’imagerie spatiale) : « les attributs associés à la formephysique comprennent la concentration démogra-phique, la densité de la population et l’utilisation dusol ».4 Cette approche permet de plus d’aborder lepeuplement comme un continuum urbain-rural quipeut-être mis en relation avec des données d’occupa-tion du sol qui sont elles-mêmes issues de l’observa-tion par satellite.Geopolis proposait une définition selon uneapproche morphologique de l’urbain. e-Geopolis, saversion en cours de mise à jour et en ligne, proposetoujours une définition morphologique de l’urbain etrenouvelle sa documentation, ses sources et sesméthodes. 2 Compter les habitants, mesurerl’espace : pratiques d’hier et d’au-jourd’huie-Geopolis s’inscrit dans des pratiques anciennes.Celle des « inventaires » par l’État est antique. Lesplus anciens textes écrits connus sont des « recense-ments agricoles ». État et statistiques ont parties liées.L’étymologie l’atteste. Le dénombrement des habitantsest nécessaire à son administration. Le plus célèbred’entre eux est celui de l’Empire Romain il y a deux mil-lénaires (fig. 1). La pratique a perduré jusqu’au XIXesiècle qui voit tout à la fois l’essor des recensementsdémographiques et celui des statistiques modernes.Tout aussi antique est la pratique de l’arpentage, de lamesure de la superficie des terres, des terrains agri-coles comme des espaces urbains, nécessaire aucadastre. Le cadastre d’Orange nous rappelle l’impor-tance de cette pratique dans le Monde romain (fig. 2). Ces deux pratiques anciennes ont été continuelle-ment renouvelées avec l’évolution des techniques demesures statistiques et spatiales. Elles sont deuxpiliers de l’administration d’un territoire par un état. e-Geopolis propose des données et relève d’une tradi-tion millénaire de construction d’outils d’aide à la ges-tion et à la décision territoriales. La réalisation d’e-Geopolis passe par les fonda-mentaux de la géomatique qui supposent acquisition,archivage, analyse et conduisent à l’affichage et àl’abstraction. La figure 3 donne à voir le déroulementdes tâches requises pour compter les habitants etmesurer l’espace. - Les tâches 1 et 2 sont indépendantes et conduitesparallèlement. Elles visent la constitution des corpusstatistique et morphologique. 4 Statistique Canada. 2009, Perspectives et mesures de l’urbain, produit no 92F0138M au catalogue de StatistiqueCanada, version mise à jour en mai 2009, Ottawa, Ontario. http://www.statcan.gc.ca/pub/92f0138m/92f0138m2009001-fra.htm , consultation juin 2010.28 CFC (N°206 - Décembre 2010)- La tâche 3 a pour préalable l’acquisition, lanumérisation, l’archivage puis l’analyse des sourcesstatistiques réalisés lors de la tâche 1. Cette analysepermet la création d’une première table qui enregistreles données, gère les problèmes de changement denom, de fusions et de créations d’unités spatiales. - La tâche 4 suppose achevée l’extraction de latable des agglomérations (réalisée durant la tâche 1)et la numérisation de l’extension physique des sur-faces bâties selon « la règle des 200 mètres » (réali-sée durant la tâche 2). - La tâche 5 requiert l’accomplissement des tâches1 à 4 dont elle exploite les résultats dans des analyses,tableaux, cartographies. - La tâche 6 exploite également les résultats destâches 1 à 4 en construisant des tables interrogeablesen ligne via un formulaire pour afficher les réponsessous forme de tables et / ou dans le globe virtuelGoogle Earth.- La tâche 7 diffuse en ligne les travaux de la tâche 5.Les tâches 1et 3 sont des tâches usuelles en géo-matique qui conduisent au couplage base de données-cartographie et sont indépendantes des technologiesdu web. La tâche 2 exploite la géo visualisation enligne. La tâche 4 qui croise base de données et géovi-sualisation en ligne propose donc un couplage entregéomatique et une technologie du web. La tâche 5relève de tâches d’analyses classiques (i.e hors ligne)en géomatique mais bénéficie du couplage précédent.La tâche 6 propose un double couplage (base de don-nées externe - système de gestion de contenu - géovi-sualisation en ligne). La tâche 7 couple analyses géomatiques hors ligne et une technologie du web enexploitant la technologie des systèmes de gestion decontenu pour leur affichage.Les figures 4 à 9 présentent la structure de la basee-Geopolis, l’organisation des données statistiques etmorphologiques ainsi que les métadonnées respec-tives. Cette démarche « e-Geopolis » qui procède parcouplages, en cascade ou non, recèlent des enjeuxmultiples.3 Quelques enjeuxUn premier enjeu concerne la description systé-matique du fait urbain et de sa croissance.« Population des agglomérations », « classement etrang », « typologie des systèmes urbains », « calculdes indicateurs classiques de l’urbanisation » (tauxd’urbanisation, taux de croissance, densité des semisurbains, indice de primatie) sont les résultats majeursclassiquement tirés de la base de données. Cettedescription de l’urbanisation est l’objet d’une mise enligne au fil des mises à jour. Un second enjeu a trait à la recherche fondamen-tale. Si la distribution de la population par agglomé-ration n’est qu’un sujet d’intérêt parmi d’autres engéographie humaine, avec Geopolis, ce sujet est l’undes rares qui soit renseigné systématiquement auniveau mondial. De ce fait, son matériau fournit aussiune opportunité exceptionnelle pour la recherche fon-damentale en sciences humaines. Au delà des résul-tats descriptifs, le caractère systématique et homogè-ne de l’échantillon a autorisé la mise en œuvre de travaux inédits, que ce soit pour la validation expéri-mentale des modèles et théories connus (Loi Rang-taille, modèle de Gibrat, de Christaller…) ou pour ladécouverte de régularités statistiques inconnues(exemple : Loi de la Métropolisation)5 Le croisementde l’échantillon 2010 avec les morphologies urbainesouvre de nouveaux champs d’expérimentation endevenir pour valider théories et modèles spatiauxconnus ou à découvrir. Un troisième enjeu relève d’une réflexion anthro-pologico-politique. Comme la définition utiliséedans e-Geopolis n’est pas appliquée officiellementdans de nombreux pays, elle donne à voir des résul-tats qui ne sont pas pris en charge par les représen-tations statistiques légales. Ainsi, en Allemagne, l’ag-glomération Rhin-Ruhr est aussi peuplée que cellede Paris ; en Italie, celle de Milan arrive loin devantRome. Cependant, dans ces pays, aucune définitionnationale ne prend en charge cette réalité morpholo-gique. Cette discordance entre la représentation sta-tistique officielle et un résultat issu d’une méthodeobjective universelle constitue un champ de réflexionparticulier pour les sciences politiques, l’aménage-ment et l’urbanisme6 Cette réflexion permet dedépasser la simple critique épistémologique descatégories et des nomenclatures officielles, en propo-sant une réelle alternative aux statistiques nationales.Un quatrième enjeu réside dans la critique métho-dologique. La discordance entre les séries officielleset les données e-Geopolis renvoie à la scientificité dela démarche entreprise. Ce qui distingue e-Geopolisdes autres bases de données urbaines internatio-nales, c’est le fait que l’objet géographique urbain soit5 Voir : thèses de F. Moriconi-Ebrard (Paris 1), Mounir Redjimi (U. Avignon), Frédéric Giraud (U. Grenoble), PhilippeBocquier (U. Paris 5)6 Voir par exemple : www.metropolisation-mediterranee.equipement.gouv.fr/ [Ministère des Transports]29CFC (N°206 - Décembre 2010)objectivement défini : l’enjeu de la critique porte doncmoins sur les résultats obtenus que sur les méthodesqui ont abouti à ses résultats. La définition adoptéeprocède d’une série de choix qui peuvent être criti-qués et confrontés à d’autres choix. La structure de labase de données permettra d’étayer cette critique : a) au terme du projet, 90% des Urban LifestylePoint (ULP) de la planète auront été mises en coor-données, de sorte qu’il suffira de changer les critèresde délimitation des polygones pour générer d’autresconfigurations morphologiques ; b) inversement, et contrairement à la France, dansla plupart des pays, les ULP se déclinent d’emblée endeux catégories de statut opposées : urbain ou rural.Ces statuts ne sont pas nécessairement liés à la taillede la population agglomérée. Ainsi, en Egypte, auJapon ou en Chine, il existe des « villages » de plusde 50 000 habitants, tandis qu’on y rencontre des« villes » de quelques centaines d’habitants. Laconfrontation entre fait aggloméré et statut adminis-tratif constitue à elle seule un champ de réflexionconsidérable.Un dernier enjeu concerne les systèmes de peu-plement. Les indicateurs peuvent également êtrerapprochés des bases de données mondiales d’utili-sation du sol actuellement en développement(notamment le projet Global Land Use, FAO…) afind’articuler la réflexion sur le peuplement, les distribu-tions d’agglomération et les formes d’exploitation duterritoire dans la perspective de trouver des régulari-tés, des modèles et des descripteurs territoriaux pluscomplexes.Ces enjeux sont à rapprocher de l’objectif visé.4 Objectif et résultats : diffusion viageo visualisation L’objectif de ce travail est de mettre un corpus dedonnées à la disposition des chercheurs, des institu-tions de développement et du monde de l’éducation. L’un des moyens retenu propose de visualiserdans le navigateur / globe virtuel Google Earth lesdonnées urbaines de la base de données e-Geopolis sur la population des agglomérations duMonde de plus de 10 000 habitants. Le fonctionnement est à la portée de tous lesinternautes : interrogation de la base via un formu-laire, réponse sous forme de tableau (une liste d’ag-glomérations), sélection d’une agglomération, affi-chage dans Google Earth. La visualisation des don-nées revêt deux aspects : - affichage dans Google Earth d’une infobulle (balloon) avec les données démographiques rela-tives à une agglomération de 1950 à 2010 (fig. 10 etfig. 11). L’infobulle propose, outre les données sur lapopulation, l’intégration d’une carte animée de l’évo-lution de la croissance spatiale pour les métropolesnationales (fig. 12). La réalisation de l’infobulleexploite un modèle de feuille de calcul en ligne :chaque ligne de la feuille de calcul correspond àune unité spatiale géolocalisée et chaque cellule àun champ contenant les données. L’un des champsreferme un lien vers une carte animée composée àpartir d’une collection de cartes (une par date)conçues dans un SIG.- affichage dans Google Earth d’une carte animéede l’évolution de la population pour l’ensemble desagglomérations d’un pays ou d’une aire géogra-phique (fig.13). La carte animée est composée àpartir d’une collection de cartes (une par date)conçues dans un SIG, puis intégrée dans un fichierlisible par Google Earth7.L’accès à l’information suppose un ordinateur,l’installation du navigateur Google Earth et uneconnexion internet.7 Fichier au format Keyhole Markup Langage (KML) avec les balises spéciales pour les dates permettant de visionnerune séquence dans Google Earth.30 CFC (N°206 - Décembre 2010)Références bibliographiques et webographiquesEquipe e-Geopolis, 2008, Africapolis I, rapport d’études, SEDET/AFD.Equipe e-Geopolis, 2010, Africapolis II, rapport d’études, SEDET/AFD.Moriconi-Ebrard, 1994,  Geopolis, pour comparer les villes du monde, Economica-Anthropos, Coll. Villes,Paris.Site e-Geopolis, La population des agglomérations du monde de 1800 à nos jours. URL :.http://e-geopolis.eu/ François Moriconi-Ebrard, Eric Denis et Kamala Marius-Gnanou,  « Repenser la géographie économique.Les arrangements du rapport de la Banque Mondiale avec les sciences géographiques urbaines », Cybergeo:European Journal of Geography, La Banque Mondiale et la géographie, mis en ligne le 20 mai 2010, modifiéle 21 mai 2010. URL : http://cybergeo.revues.org/index23144.html .Consulté en juin 2010.Statistiques Canada. 2009, Perspectives et mesures de l’urbain, produit no 92F0138M au catalogue deStatistique Canada, version mise à jour en mai 2009, Ottawa, Ontario.http://www.statcan.gc.ca/pub/92f0138m/92f0138m2009001Thiam O., Grasland L., 2009, « Un siècle de peuplement urbain en Afrique de l’Ouest : Modélisation centro-graphique ». 3rd European Conference on African Studies (ECAS), Leipzig, Germany, 4 to 7 June.31CFC (N°206 - Décembre 2010)32 CFC (N°206 - Décembre 2010)Figure 1: Bruegel l’ancien, peintre flamand (1525-1569). Le recensement à Bethléem, 1556 (Musées royaux des beaux-arts, Bruxelles) Figure 2 : Le cadastre A d’Orange (fragment 7) - Source : Lionel R. Decramer, les cadastres d’Orange. La grande carteromaine d’Orange. http://orange.archeo-rome.com/orange01.html 33CFC (N°206 - Décembre 2010)Figure 3 : L’organisation des tâches au sein du programme e-GeopolisFigure 4 : Structure de la base de donnée e-Geopolis34 CFC (N°206 - Décembre 2010)Figure 5 : Organisation du corpus 1Figure 6 : Construction du corpus 2 Figure 7 : Croisement des corpus 1 & 235CFC (N°206 - Décembre 2010)36 CFC (N°206 - Décembre 2010)Figure 8 : Métadonnées d’un fichier « _base » 37CFC (N°206 - Décembre 2010)Figure 9 : Métadonnées d’un fichier « _poly »Figure 10 : Le semis des agglomérations de plus de 10 000 habitants en Ethiopie en 2010Figure 11 : L’infobulle de l’agglomération d’Addis Abeba avec la tache urbaine38 CFC (N°206 - Décembre 2010)Figure 12 : L’infobulle de l’agglomération de Bujumbura avec carte animée de l’évolution de la croissance spatialeFigure 13 : Affichage de l’évolution démographique des agglomérations de l’Afrique centrale et de l’Est

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