Etalement urbain et évaluation de son impact sur la biodiversité, de la reconstitution des trajectoires à la modélisation prédictive : application à une agglomération de taille moyenne, Rennes Métropole

par Rahim Aguejdad

Thèse de doctorat en Géographie. Suivi et modélisation des changements d'occupation des sols

Sous la direction de Laurence Hubert-Moy.

Soutenue en 2009

à Rennes 2 .


  • Résumé

    L’étalement urbain modifie l’occupation des sols et la physionomie des campagnes, menace l’agriculture périurbaine, et entraîne des conséquences sur le plan environnemental. Il provoque des perturbations des écosystèmes et constitue une menace sérieuse pour la biodiversité. Dans le contexte actuel d’une artificialisation accélérée des terres, l’étude de l’étalement urbain, l’évaluation et l’anticipation de ses impacts présentent un intérêt tant pour les scientifiques que les gestionnaires du territoire. Les objectifs de cette thèse sont de retracer précisément l’évolution de l’urbanisation sur Rennes Métropole, d’évaluer son impact sur la structuration des habitats écologiques, et de modéliser son évolution selon différents scénarios afin d’évaluer leurs conséquences sur l’occupation des sols et sur la biodiversité. Pour cela, une méthode de reconstitution des trajectoires d’occupation et d’utilisation des sols a d’abord été développée à partir de données de télédétection afin de mettre en évidence l’extension urbaine et de l’analyser à différentes échelles, allant du département d’Ille-et-Vilaine depuis vingt ans à de petits sites de quelques km² depuis les années 50. Ensuite, les paysages urbains actuels et passés ont été caractérisés à l’aide d’indicateurs relevant de l’écologie du paysage, avant de mettre ces derniers en relation avec des données biologiques. Enfin, les changements d’occupation du sol ont été modélisés selon différents scénarios avec un modèle intégrant un automate cellulaire, afin d’évaluer les impacts des scénarios sur les changements d’usage des sols et des paysages et sur la biodiversité. L’analyse des changements d’occupation du sol observés par télédétection illustre une nette progression du tissu urbain aux trois échelles étudiées, une régression des forêts et espaces verts à l’extérieur de la tache urbaine contre une augmentation à l’intérieur de cette tache, une fragmentation progressive des surfaces artificialisées et des espaces verts, une faible connectivité des espaces verts entre la ville et la périphérie. La mise en relation des données paysagères avec les données biologiques montre qu’au niveau des végétaux, l’urbanisation affecte le nombre d’espèces qui diminue sensiblement en allant du périurbain vers l’urbain. Au niveau des animaux, les résultats montrent que l’urbanisation affecte différemment les taxons en fonction de leur capacité de dispersion. L’analyse de l’occupation des sols projetée à un horizon 2020 selon différents scénarios montre que l’évolution 2005-2020 est très marquée, mais que les différences d’occupation des sols entre les scénarios et donc leurs impacts sur la biodiversité sont à peine perceptibles d’un scénario à l’autre. Ceci peut s’expliquer par le fait que l’évolution des surfaces urbanisées à Rennes Métropole est très contrainte par les différents documents de planification déjà existants, mais sans doute aussi par le modèle et la précision des données qu’il utilise

  • Titre traduit

    Urban sprawl and assessment of its impacts on diversity, from the trajectories reconstruction to the prospective modeling : a case study of a medium sized city, Rennes Metropolitan


  • Résumé

    Urban sprawl modifies the land cover and the appearance of the countryside, increases threats to peri-urban agriculture, and impacts the environment. It causes disruption of the ecosystems and presents a serious threat to the biodiversity. In the present context of the accelerated increase of urban areas, the study of urban sprawl as well as the assessement and anticipation of its impacts interest both scientists and land managers. The objectives of this thesis is to accurately retrace the evolution of urbanization in Rennes Métropole, to appraise its impact on the structure of ecological habitats, and model its evolution under different scenarios in order to assess their consequences on land cover and biodiversity. Therefore, the developement of a method to recall the course of land cover changes, based on remote sensing data, is first done. This method evidences the urban sprawl patterns at different scales beginning from the department of Ille-et-Vilaine since 1984 till small sites of some km² since 1952. Then, past and current urban landscapes is characterized using landscape metrics before relating landscape to biological data. Finally, land cover changes have been modelled under different scenarios with a cellular automation in order to evaluate the impacts of each one on land cover and biodiversity. The land cover changes observed from remote sensing data shows a net increase of the urban areas at each of the three considered scales, a decline of forests and green spaces outside the urban tract, a progressive fragmentation of artificial and green surfaces, in addition to a low connectivity of these green areas between the city and the suburbs. The analysis of the relationhsip between landscape and biological data shows that the urbanization substantially decreases the quantity of species as we move from suburban to urban ranges. It, also, affects but differently the taxa depending on their ability to disperse. The analysis of 2020 land cover projections under different scenarios shows an obvious evolution between 2005 and 2020. However, the difference is low perceptible between land cover scenarios and hence their impacts on biodiversity. These results can be explained by the fact that land cover changes in Rennes Métropole are highly constrained by the various planning documents already set, and certainly explained by the model and the accuracy of the data used

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (373 f.)
  • Annexes : Bibliographie f 312-343. 524 réf. bibliogr. Liste des figures, tableaux. Annexes

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Rennes 2 - BU centrale (Rennes).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TR RENNES 2009/138
  • Bibliothèque : Université Rennes 2 - BU centrale (Rennes).
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TR RENNES 2009/137

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université Rennes 2 - BU centrale (Rennes).
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2009/REN2/0067
  • Bibliothèque : Université Toulouse Jean Jaurès. Bibliothèque universitaire centrale de lettres et sciences humaines.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Institut de géographie. Bibliothèque.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : MF 2983
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.