“Incendies de Forêt”, Comité d’Orientation Scientifique, 30 Mars 2 • 09h30: Accueil, présentation de l’Entente • 09h45: Présentation des projets en cours • 11h00: Pause café, thé, cigarettes • 11h30: Présentation des propositions en cours d’élaboration • 13h00: Déjeuner • 14h30: Poursuite de la discussion • 15h30: Questions diverses • 16h00: Fin de la réunion Visite éventuelle des installations du CEREN Ordre du Jour
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GIS Incendies de Forêt, Comité dOrientation Scientifique, 30 Mars 2000 09h30: Accueil, présentation de lEntente 09h45: Présentation des projets en coursprojets.
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GIS “Incendies de Forêt”, Comité d’Orientation Scientifique, 30 Mars 2000
• 09h30: Accueil, présentation de l’Entente• 09h45: Présentation des projets en cours• 11h00: Pause café, thé, cigarettes• 11h30: Présentation des propositions en cours
d’élaboration• 13h00: Déjeuner• 14h30: Poursuite de la discussion• 15h30: Questions diverses• 16h00: Fin de la réunion
Visite éventuelle des installations du CEREN
Ordre du Jour
GIS “Incendies de Forêt”, Comité d’Orientation Scientifique, 30 Mars 2000
Présentation des projets en cours• 1. Evaluation de l’efficacité des coupures de
combustible• 2. Cartographie du risque d’incendies, mise en
adéquation des besoins, des données et des méthodes
• 3. Potentialités d’inflammation des formations végétales méditerranéennes
• 4. Analyse spatiale et fonctionnelle de la réponse des écosystèmes après incendie en basse Provence calcaire
• 5. Instrumentation et mesures de données sur les incendies de forêt
Retour
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Armines, ONF-STIR• Durée : 36 mois• Date de début et de fin : 03/11/1998 au 03/11/2001• Budget : 844 kF TTC
Evaluation de l’efficacitédes coupures de combustible
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• 1. Rappel des objectifs– Evaluer l’efficacité des coupures par
modélisation– Evaluer l’efficacité des coupures par dires
d’experts– Comparer les prédictions de ces deux approches
aux résultats expérimentaux– Illustrer la complémentarité des approches– Etablir des règles de gestion des coupures
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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• 2. Rappel des tâches– T1: Décrire les coupures de combustible– T2: Décrire le combustible– T3: Modéliser le comportement du feu– T4: Utiliser l’approche à dires d’experts– T5: Valider les prédictions en les comparant aux
résultats expérimentaux– T6: Conclure et synthétiser
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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T13: Echantillonnage des segments de coupures– Difficulté de trouver des segments à faible
densité d’arbres et à couvert au sol continu– Recherche du meilleur compromis entre la réalité
et les priorités de validation– Recherche des formations aisées à décrire en
deux dimensions (x,z) ou artificialisées
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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• T2: Décrire le combustible : dispositifEvaluation de l’efficacité des coupures …
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• T2: Décrire le combustible : Ligneux hautsEvaluation de l’efficacité des coupures …
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• T2: Décrire le combustible : Ligneux basEvaluation de l’efficacité des coupures …
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T31: Caractériser
le feu incident
Simulation
numérique
mailles de
10 cm
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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T32: Caractériser lestransitions d’un buisson vers un buisson et d’un buisson vers un arbre
Schéma du banc d’essais
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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T32: Caractériser lestransitions d’un buisson vers un buisson et d’un buisson vers un arbre
Montage du banc d’essais
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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T32: Caractériserles transitionsd’un buissonvers un buissonet d’un buissonvers un arbre
Cablage du banc d’essais (1/2)
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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T32: Caractériserles transitionsd’un buissonvers un buissonet d’un buissonvers un arbre
Cablage du banc d’essais (2/2)
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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T32: Caractériser lestransitions d’un buisson vers un buisson et d’un buisson vers un arbre
Réalisation des essais
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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T32:
Caractériser
les transitions
buisson vers
buisson
et buisson
vers arbre
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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T4: Utiliserl’approche àdires d’experts
SegmentsProvencecalcaire: 14
Provencecristalline: 7
Corse: 5
Evaluation de l’efficacité des coupures …GRILLE D’EVALUATION DE L’EFFICACITE DES COUPURES DE COMBUSTIBLE
PAR DIRES D’EXPERTS
Nom notateur (facultatif) : Date : ___/___/___ Site : Scénarion°:
1. Caractéristiques attendues du feu (Valeurs moyennes et non fourchettes)
Hors coupure(Peuplement)
Sur la coupure(Sauf zone de transition)
Vecteur principal du feu litière - herbes -arbustes - arbres
litière - herbes -arbustes - arbres
Passage aux cimes(là où il y a des arbres)
non - localisé -généralisé
non - localisé -généralisé
Hauteur moyenne desflammes* (m)
Profondeur (m) du frontde flammes
Valeur : ou Embrasement général
Valeur : ouEmbrasement général
Echauffement : distancesupportable au visage(m)
Sol
Hauteur
Profondeur du front
* Si passages en cime localisés ne pas en tenir compte dans l’évaluation des longueurs desflammes
Grille d’évaluation (1/2)
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T4: Utiliserl’approche àdires d’expertsIndicateurs de franchissement- saute- feu de cime- feu courantIndicateurs de facilité de lutte- sécurité- manoeuvrabilité- fumées
Evaluation de l’efficacité des coupures …
3. Manœuvrabilité sur a) la piste : - véhicule : Bonne - Moyenne - Faible
b) la coupure : - à pied : Bonne - Moyenne - Faible
- véhicule : Bonne - Moyenne - Faible
4. Fumées (sur la coupure) : Peu gênante - Gênante - Intenable
5. Sautes par dessus la coupure sur la coupureProbable - Peu probable Probable - Peu probable
Si oui, traitable localement Oui - Non Oui - Non
6. Sécurité : Vous sentez-vous en sécurité sur la coupure ? Oui - Non
Engagez-vous la lutte? Oui - Non
7. Idée de manœuvre :
8. Pensez vous arrêter le feu sur ce segment de coupure ? Oui – Non
9. Proposition(s) d’amélioration de l’efficacité de la coupure :
1-
2-
3-
Grille d’évaluation (2/2)
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• T5: Valider les prédictions– Les feux expérimentaux de laboratoire– Les feux expérimentaux de terrain au cours de
l’hiver 2000 - 2001• T6: Conclure et synthétiser• Intégration de l’équipe du CIRAD-INRA dès la mise
en route de la convention 61.45.03/00
Evaluation de l’efficacité des coupures …
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• Convention : 61.45.03/00 reliée à 61.21.05/98• Partenaires : MAP-DERF, CIRAD-INRA• Durée : 18 mois• Date de début et de fin : 03/05/2000 au 03/11/2001• Budget : 250 kF
Caractérisation spatiale de la végétation sur les coupures de combustible
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• 1. Rappel des objectifs– Connaître la stratégie de croissance des espèces– Estimer les paramètres de la croissance– Extraire les paramètres utiles à la modélisation
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• 3. Résultats attendus– Stratégie de croissance– Quantification de la croissance– Cartographie du combustible– Paramètres d’entrée pour les modèles– Validation des sorties
Caractérisation spatiale de la végétation …
Retour projets en cours
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Cartographie du risque d’incendies, mise en adéquation des besoins, des
données et des méthodes• Convention : 61.21.08/98 (MAP)• Partenaires : MAP-DERF, MATE-DPPR
Cemagref, ArminesAgence MTD
• Durée : 12 mois• Date de début et de fin : 12/1998 à 04/2000• Budget : 240 KF (MAP) + 140 KF (MATE) = 380 KF
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Cartographie du risque d’incendies,• 1. Rappel des objectifs
– Clarifier les notions de risque d’incendie– Lister les besoins en évaluation et cartographie
du risque– Inventorier les méthodes mises en œuvre– Identifier les données utilisées– Synthèse
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Cartographie du risque d’incendies,
• 2. Etat d’avancement des travaux– Les concepts– Analyse des études antérieures et des entretiens
• Besoins• Méthodes• Données
– Début de mise en adéquation
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Cartographie du risque d’incendies,
– Nécessité d’une normalisation du vocabulaire• Un besoin exprimé = une représentation
du risque• Risque = fonction (éléments)• Eléments = événements, conséquences
P. éclosion P. incendie Intensité Enjeux Endommagement LutteAléa Vulnérabilité
RISQUE
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Cartographie du risque d’incendies,
– Les études antérieures• Etudes recensées : 41 + 9• Représentativité qualitative• Grille d’analyse
– Les enquêtes auprès des utilisateurs• 57 personnes contactées• Téléphone, courrier, entretien direct
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Cartographie du risque d’incendies,
– Analyse des besoins• 7 objectifs possibles
– Politique forestière, – Prévention des éclosions,– Urbanisme,– Surveillance et détection, – Aménagement et équipement DFCI, – Mobilisation préventive, – Lutte
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Cartographie du risque d’incendies,
– Analyse des besoins• 2 objectifs dominants
–Urbanisme (17/44, moins de 5 ans)–Aménagement DFCI (15/44, ancienneté
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Cartographie du risque d’incendies,
– Mise en adéquation
M ise en oeu vre su r d es données
F orm a lisa tion d 'u n m odèle
C h o ix d es param ètres
L is te d es com posantes
D é term in a tion d es élém ents d u risq u e
D é fin it ion d 'u n besoin
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Cartographie du risque d’incendies,
– Mise en adéquation
Exemple : urbanisme au niveau départemental
P. éclosion P. incendie Intensité Enjeux Endommagement Lutte
ModèlesParamètres
RISQUEAléa Vulnérabilité
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Cartographie du risque d’incendies,
– Mise en adéquation• Besoins exprimés (études)
–Quels sont les éléments du risque ?–Comment modéliser ces éléments ?–Quels paramètres et données pour chaque
modèle ?• Notre expertise
–Analyse critique des études–Propositions
• Vers les besoins futurs
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Cartographie du risque d’incendies,
• 3. Perspectives– Définition des besoins– Exhaustivité des besoins– Lien avec les données
Retour projets en cours
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Potentialités d’inflammation des formations végétales méditerranéennes
• Numéro de la convention : 61.21.07/98
Ministère de l ’Agriculture et de la Pêche.• Partenaires signataires : CEREN - LBEM• Durée : 14 mois• Date de début et de fin : Décembre 1998 - Mars 2000• Montant de la convention : 430KF TTC
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Potentialités: résultats, inflammabilitéMilieu Fermé : Teneur en eau plus forte et Délai
d’Inflammation plus faible qu’en Milieu Ouvert
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0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
Em
issi
on to
tale
sec humide
0
1
2
3
4
5
6
7
8
E
miss
ion
to
tale
20cm 80cm
fermé
ouvert
1. Composés terpéniques à point flash bas (30-50°C) : tricyclène, -pinène, camphène…
2. En quantité plus importante pendant les deux saisons sèches (estivale et hivernale).
3. Variabilité spatio-temporelle très importante de la quantité relative des différents COV.
4. En milieu fermé conservation à 80cm des COV émis.
Potentialités: résultats, émission des COV
Effet Saison
Effet Milieu - Hauteur
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Relations « Composés émisVariables mésologiques
Inflammabilité
Le comportement écophysiologique du romarin est différent dans les deux milieux :- importance des facteurs mésologiques- relations entre ces facteurs et les composés émis- corrélations entre les composés et les paramètres d ’inflammabilitévariables selon le milieuvariables selon le milieuOuvert Fermé
Potentialités: résultats, synthèse
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Potentialités: conclusion
• Bien que l’émission de COV soit plus importante en Bien que l’émission de COV soit plus importante en milieu ouvert, ceux-ci sont milieu ouvert, ceux-ci sont rapidement dissipésrapidement dissipés dans l ’atmosphère (corrélations négatives avec la dans l ’atmosphère (corrélations négatives avec la vitesse du vent)vitesse du vent)
• En milieu fermé, la persistance de molécules En milieu fermé, la persistance de molécules hautement inflammables, couplée à une plus hautement inflammables, couplée à une plus grande inflammabilité du végétal, conduit à des grande inflammabilité du végétal, conduit à des situations à risques plussituations à risques plus importantesimportantes qu’en milieu qu’en milieu ouvert.ouvert.
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Potentialités: perspectives
1.1. AugmenterAugmenter le nombre de stations le nombre de stations
2.2. Élargir à Élargir à d’autres espècesd’autres espèces végétales végétales méditerranéennesméditerranéennes
3.3. Échantillonner à Échantillonner à plus grande hauteurplus grande hauteur
4.4. Établir des relations entre le contenu terpénique du Établir des relations entre le contenu terpénique du végétal, l’émission des COV, et l’inflammabilitévégétal, l’émission des COV, et l’inflammabilité
Retour projets en cours
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Analyse spatiale et fonctionnelle de la réponse des écosystèmes après
incendie en basse Provence calcaire• Numéro de la convention DERF n° 61.21.04/99
CR arrêté 99.03741.00
• Partenaires signataires DERF - Cons rég PACA
• Partenaires scientifiques IMEP - Cemagref
• Durée 3 ans
• Date de début - déc 99 et de fin - déc 2002
• Montant de la convention DERF : 300 KF TTC (IMEP)
• Montant de la subvention CR : 200 KF (Cemagref)
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Analyse spatiale et fonctionnelle …
1. Rappel des objectifs
Etudier le rôle des caractéristiques spatiales des zones incendiées et des potentialités du milieu.
Comparer les apports de la banque et de la pluie de graines (toutes espèces) dans cette dynamique.
Suivre en particulier la régénération du pin d ’Alep à travers la pluie de graines, la survie de ces graines, la germination et la survie des semis
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Analyse spatiale et fonctionnelle …
2. Etat d’avancement des travaux
90 placettes permanentes de 400 m² installées, avec relevé écologique détaillé (30 avec fosse pédologique),
2 à 4 inventaires botaniques successifs réalisés par placette,
Géoréférencement par GPS (précision métrique)des placettes, limites de feu, refuges,
Inventaires de la banque et de la pluie de graines,
Suivi pin d’Alep sur feu des Alpilles : 62 placettes permanentes suivies mensuellement depuis août 99.
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Analyse spatiale et fonctionnelle …
3. Perspectives 2000
Analyses chimiques et physiques des sols,
Poursuite des relevés de la pluie de graines,
Cartographie détaillée sur SIG des sites,
Suivi de nouveaux feux pour la régénération pin
d ’Alep, expérimentations terrain et au laboratoire,
Traitement des données
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d
d
d
d
contours du fe u de 199 7zo nes refuge s
lace ttes d'é tude
1 0 1 2 Kilo m ètre s
N
EW
S
Régénération des écosystèm es incendiés :Sites d'étude de Cha te au G om bertAnalyse spatiale et fonctionnelle
Placettes
Limite feu
Exemple de carte à partir des relevés GPS et des contours de feu numérisés.
La précision des points étant métrique, on n’est pas limité par l’échelle de la carte, qui peut être beaucoup plus précise.
Retourprojets en cours
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Instrumentation et mesures de données sur les incendies de forêt
• Convention: 61.21.03/99• Partenaires : CEREN
CNRS, LEMTA UMR 7563• Durée: 2 ans• Montant : 300 000 F
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Instrumentation et mesures de données…
• Qu’est ce que valider un modèle ?• Typologie des modèles
– automates cellulaires– semi-empiriques– physiques ou milieu équivalent
• La méthodologie de validation dépend du modèle considéré
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Instrumentation et mesures de données…
• Nature des paramètres dans les modèles de milieux dits équivalents ou physique
• Le modèle dépend de dix paramètres
Cp = 2400 J/kg K Cw = 4180 J/kg K
= 1 m K = /4 = 0.2 m-1
h = 44 J/m2.s.K Lev = 225.106 J/kg
Ta = 300 K Tev = 373 K
hf = 2 m Tf = 1200 K
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Légende
VégétationSolFeubrûlé
Rayon duFront deflamme
20
15
10
5
Step0 20 40 60
surfaceEn feu
Ou brûlée
Step0 20 40 60
600
400
200
Direction du ventVue de dessus
Zoom
Lignesde niveau
deuxcollines
Légende
VégétationSolFeuBrûlé
Instrumentation et mesures de données …
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Instrumentation et mesures de données …
T
tStSdtdSObj
ex0 )()()(
mod
• Comment valider un modèle ?• Le modèle dépend de 12 paramètres• La méthodologie de validation retenue
l’Assimilation de Paramètres
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Instrumentation et mesures de données …Génération Initiale
Generation 11
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Instrumentation et mesures de données …Generation 11
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Instrumentation et mesures de données …
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Figure 2 : Coupes horizontale et verticale du capteur
1
3
4
1’
2’
3’
4’
2
Instrumentation et mesures de données …
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Instrumentation et mesures de données …
Figure 3 : Modèle complet du capteur - Schéma analogique -
Bloc N° 1Bloc N° 4
Bloc N° 2Bloc N° 3
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Instrumentation et mesures de données …
Expérience sur le capteur
Figure 7 : Expériences du flux radiatif
capteur
14
3
2
lampe
fluxmètre
Expérience sur le fluxmètre
lampePlaquette de
cuivre
Expérience sur la plaquette de cuivre
lampe
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Instrumentation et mesures de données …
0 200 400 600 800 1000 1200
25
30
35
40
45
50
55
temps t(s)
Figure 8 : Réponses du capteur à un créneau de flux
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Instrumentation et mesures de données …
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 100025
3035
4045
5055
6065
70
temps t(s)Figure 9 : Réponse de la plaquette de cuivre
à un créneau de flux
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Instrumentation et mesures de données …
0 200 400 600 800 1000 1200
0
1
2
3
4
5
6
temps t(s)
capteur
plaquettede cuivre
fluxmètre
Figure 10 : Evolution des flux en Watts au cours de temps
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Instrumentation et mesures de données …
• Perspectives de travail en cours– Essais et calibrage sur le tunnel à feux du CEREN– Etude de sensibilité du modèle– Choix de la fonction Objectif
Retour projets en cours
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Présentation des propositionsen cours d’élaboration
• 1. Etude prospective sur la mise en œuvre des plans de prévention des risques d’incendie de forêt
• 2. Approche méthodologique de l’évaluation économique de la protection contre les incendies de forêt
• 3. Acquisition d'images infra rouge dans le suivi de feux réels
• 4. Indices satellitaux et stress hydrique de la végétation méditerranéenne : du bosquet au pixel
Retour
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Etude prospective sur la mise en œuvre des PPR incendies de forêts.
Le devenir des zones rouges des PPR
• Coordination : ENSMP / CINDY• Partenaires :
CREDECO - LATAPSES - STID• Durée : 24 mois• Montant de la subvention : 680 kF HT
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Le devenir des zones rouges des PPRIF1. Le contexte finalisé
Risque avec enjeux humains
Communes où le risque n ’estpas encore clairement défini
Communes soumises à l ’aléa sans enjeuRégion PACA : source MATE
Un objet d ’étude : le PPR(loi du 02/02/95).
Un constat : aucun PPRIFà ce jour approuvé.
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2. Trois directions de recherche inter-reliéesLe devenir des zones rouges des PPRIF
Juridique
• Clarification et hiérarchisation des textes,
• La question des interfaces forêts/habitats
Economique
• La nature des problèmes économiques,
• Les modalités de traitementéconomique.
Sociologique
La question de l’appropriationsociale du risque d ’incendie :
• l ’appropriation sociale,• la place du citoyen.
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3. Les fondements méthodologiques
Le volet juridique :– Clarification et hiérarchisation des normes :Analyse du code de l ’urbanisme, code forestier, code général des
collectivités locales …
– Gestion des interfaces forêt/habitat : Analyse et articulation du droit à la propriété, des servitudes
d ’utilité public et de l ’expropriation
Examen des pouvoirs de police du maire et du contrôle de l’état
Etude du rôle normatif des assureurs (code des assurances).
– Procédure de négociation et de concertation : jurisprudence et enquête publique ...
Le devenir des zones rouges des PPRIF
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3. Les fondement méthodologiques
Le volet économique :– La nature économique du problème : risques
probables et dommages potentiels– La démarche assurantielle et ses fondements
analytiques– L’ évaluation des dommages par les théorie des
options réelles– La question de la négociation et de la concertation– La question des compensations
Le devenir des zones rouges des PPRIF
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3. Les fondements méthodologiques
Le volet sociologique
– La notion de politiques publiques– Le principe de précaution– Le concept d ’espace publicL’enquête sociologique :
– Elaboration du questionnaire– Détermination des échantillons– Enquête de terrain– Saisie et analyse
Le devenir des zones rouges des PPRIF
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4. Les résultats attendus
Sur le plan juridiqueDes dispositions directement transposables dans les règlements des PPR
Sur le plan économique • Evaluations économiques (municipale et privée) des dommages
potentiels• Vers une démarche assurantielle d’évaluation des dommages• Des mesures d’accompagnement pour la mise en place des PPRIF
Sur le plan sociologique• Regard sur une réalité sociale• Identifier la composition d ’une structure de concertation• Identifier la nature des collaboration entre pouvoirs publics et habitants
Le devenir des zones rouges des PPRIF
Retour propositions en cours
GIS “Incendies de Forêt”, Comité d’Orientation Scientifique, 30 Mars 2000
Approche méthodologique de l’évaluation économique de la
GIS “Incendies de Forêt”, Comité d’Orientation Scientifique, 30 Mars 2000
Indices satellitaux et stress hydrique de…1. Bilan des études antérieures (1/3)
• réalisé: validation des indices avec mesures locales– dispositifs Maures (13 mesures) et réseau ONF (30 mesures)– confrontation terrain 50m2 avec satellite 3x3km2
GIS “Incendies de Forêt”, Comité d’Orientation Scientifique, 30 Mars 2000
Indices satellitaux et stress hydrique de…1. Bilan des études antérieures (2/3)
• des signes de cohérence (1/2) – classification multitemporelle NDVI/Ts non supervisée– Profils temporels d'images à visée verticale:
– Pixels "purs" Corine Land-cover une cohérence temporelle Profils temporels de NDVI/Ts
des différentes classes de la classificationTemporal NDVI/Ts Profiles of "CORINE pure" pixels
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
22/0
6/98
29/0
6/98
06/0
7/98
13/0
7/98
20/0
7/98
27/0
7/98
03/0
8/98
10/0
8/98
17/0
8/98
24/0
8/98
31/0
8/98
Urban
Forest
Sclerophyllous Vegetation
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Indices satellitaux et stress hydrique de…1. Bilan des études antérieures (3/3)
• des signes de cohérence (2/2) – classification multitemporelle
NDVI/Ts non supervisée d'images à visée verticale: une cohérence spatiale
– Comparaison avec Carte Corine Land-cover
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Indices satellitaux et stress hydrique de…2. Objectifs du projet
• Estimer humidité / stress hydrique de la végétation par télédétection en mettant en œuvre des données, traitements et validation améliorés:
• par l'utilisation de capteurs satellitaux améliorés– VEGETATION (Spot): registration <0,3km, pixels taille 1 km– ATSR2 : 7 canaux ( 3 VIS-PIR, 2 MIR et 2 IRT, résol. 1 km)– MODIS : 5 canaux à 500 m ( VIS-PIR-MIR), 2 canaux à 250 m
(VIS&PIR) • par un meilleur prétraitement des données satellitales
– correction effets bidirectionnels et atmosphériques• par un dispositif de mesures terrain améliorées
– 2 grilles de terrain emboîtées sur sites 2 x 2 km
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Indices satellitaux et stress hydrique de…3. Méthodes (1/3)
• 1er dispositif ("hectométrique")– une dizaine de prélèvements sur la diagonale– permet étude de variabilité "hectométrique" – permet mesure kilométrique par moyenne
• 2ieme dispositif ("décamétrique")– zone centrale: une 10aine de prélèvements à 20 m écart– permet étude de variabilité "décamétrique"
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Indices satellitaux et stress hydrique de…4. Résultats attendus
• variabilité spatiale de l'humidité de la végétation– variabilité hecto-métrique et déca-métrique
• intérêt des données satellitales– rôle des bandes spectrales
• Moyen infrarouge (MIR) pour teneur en eau• Infrarouge thermique (IRT) pour stress hydrique• Visible - PIR (indice de végétation) à tester
– intérêt des différents indices• indices de teneur en eau, indices de stress hydrique,
indices de végétation (NDVI, SAVI, TSAVI…)Retour propositions en cours