Navigation – Plan du site
Articles

Probabilités, risques et gestion territoriale : champs d’action des PPRT

Probabilities, risks and territorial management: action fields for PPRT
Eliane Propeck-Zimmermann, Thierry Saint-Gérand et Emmanuel Bonnet
p. 65-76

Résumés

L’avènement des PPRT, du fait notamment de l’introduction d’approches probabilistes aux côtés d’approches traditionnellement déterministes, entraîne une évolution majeure en France dans la gestion territoriale des risques. Cette évolution ne va pas se limiter seulement à compléter l’arsenal de mesures techniques de prévention susceptibles d’être prises sur le terrain mais remontera sans doute bien plus en amont des processus décisionnels. Les conséquences –notamment financières– que ces mesures auront en termes de gouvernance locale, régionale et centrale à la suite des décisions à prendre (pouvant toucher au droit du sol) vont imposer un repérage des espaces et une visibilité bien plus grande qu’auparavant des priorités accordées aux différents enjeux en présence.

La nouvelle démarche d’évaluation et de cartographie des risques pour la mise en œuvre des PPRT est exposée dans un premier temps, un regard critique est posé sur la signification et l’usage des probabilités dans ce cadre. La recherche d’une approche plus globale et plus circonstanciée pour la gestion des territoires a conduit, dans un deuxième temps, à définir le concept de « situation à risque » fondamentalement basé sur la prise en compte des combinaisons géographiques. Implémenté dans un SIG, il permet de construire différents niveaux d’information spatiale et des cartographies associées exploitables par les acteurs territoriaux.

Haut de page

Texte intégral

1La loi du 30 juillet 2003 prévoit l’adoption de Plans de prévention des risques technologiques (PPRT) autour des établissements les plus dangereux (établissements Seveso « seuil haut ») et, pour ce faire, préconise une nouvelle méthode d’évaluation et de gestion des risques intégrant la notion de probabilité. L’objectif des PPRT est double : empêcher les situations à risques de s’aggraver en limitant l’urbanisation autour des installations à risques, et remédier aux situations déjà graves en renforçant la sécurité par des moyens techniques ou en tentant de rétablir des zones tampons minimales entre l’industrie et l’habitat par la reconquête progressive des espaces à haut risque. À cet effet, plusieurs dispositions sont susceptibles d’être instaurées, en fonction de l’étude de danger, à l’intérieur d’un périmètre d’exposition : les constructions peuvent être interdites ou subordonnées au respect de certaines prescriptions (fenêtres résistantes, ventilation…) ; les communes peuvent instaurer le droit de préemption urbain, un droit de délaissement des bâtiments ou encore procéder à l’expropriation en déclarant celle-ci d’utilité publique ; l’Etat peut prescrire des mesures de protection des populations qui doivent être prises par les propriétaires, exploitants ou utilisateurs, ou définir des recommandations tendant à renforcer cette protection.

2C’est sur la base des études de danger, dont la méthodologie est renouvelée, qu’est défini le périmètre d’exposition et à l’intérieur de celui-ci des zones avec des mesures différenciées et hiérarchisées. La mise en place des PPRT conduit ainsi à un changement de principe dans l’évaluation et la gestion des risques. On abandonne le calcul maximaliste avec des interdictions de construire délimitées de façon concentrique autour de l’établissement (concept de « protection des personnes exposées à l’accident maximum »). On passe à une évaluation plus précise, plus réaliste, plus modulée dans l’espace de façon à ajuster au mieux l’affectation et l’utilisation des sols autour des installations avec les mesures de sécurité.

3Cette nouvelle logique prend en compte l’exposition spécifique de la population, des biens, de l’environnement au sens large (c’est-à-dire ce qui environne). Elle demande ainsi d’évaluer plus précisément les risques que fait courir une installation à son environnement, d’évaluer plus finement les enjeux et vulnérabilités, leurs variations dans l’espace et dans le temps, et de croiser les différents facteurs pour faire une synthèse et prendre des décisions.

4Au plan cartographique, il convient de dépasser la vision binaire qu’offrent les cercles actuels pour davantage considérer l’espace comme un continuum différencié, avec des gradients, transitions, nuances… Il s’agit donc de représenter des sous-ensembles exprimant des niveaux différents de risques par croisements des paramètres d’aléas, d’exposition, d’enjeux et de vulnérabilités, au sein d’une enveloppe globale d’exposition potentielle.

5Cette perspective nécessite de changer la conception des risques dans l’espace. Une plus large place est accordée aujourd’hui à la probabilité d’occurrence d’un événement contenue dans le concept d’aléa. Or l’usage que l’on fait des critères probabilistes correspond-il à leur véritable signification ? Au-delà de l’évaluation quantitative des probabilités au sein de l’établissement, la gestion territoriale impose de considérer les probabilités des évènements au sein de leur espace géographique, ce qui augmente la complexité de la question posée. La prise en compte des probabilités n’élimine cependant pas l’incertitude fondamentale des risques, et doit donc être considérée comme un facteur parmi d’autres dans le cadre des arbitrages de gestion territoriale. Ceci conduit à recentrer l’analyse et la gestion des risques sur l’espace potentiellement exposé, sur la question des enjeux et vulnérabilités territoriales et leur mise en rapport avec l’aléa.

6La recherche de nouvelles formes de cartographies, et notamment de cartographies opérationnelles pour la gestion des territoires, conduit ainsi à réexaminer les principes sur lesquels s’appuyaient les logiques en vigueur jusque là. Elle amène à définir –ou redéfinir– des concepts permettant d’aller plus loin dans la compréhension de la phénoménologie des risques et dans la représentation de leurs formes de spatialisation, notamment à l’intention des acteurs en phase de concertation. Cette recherche a débouché sur la définition du concept de« situation à risques » fondamentalement basé sur la prise en compte des combinaisons géographiques. Son implémentation dans un SIG permet de construire différents niveaux d’information spatiale et des cartographies exploitables par les acteurs territoriaux.

Principe d’évaluation territoriale : probabiliser l’espace des risques

7L’analyse et l’évaluation des risques dans les études de dangers sont fondamentales : ce sont, en effet, leurs conclusions qui entreront dans la détermination des futurs PPRT.

8Rappelons que, jusqu’à présent, la démarche française dite « déterministe » consistait à évaluer les conséquences maximales des accidents majorants. L’analyse portait ainsi sur un nombre limité de scénarios d’accidents censés être représentatifs de l’accident majeur. Les probabilités d’occurrence n’étaient prises en compte qu’implicitement, à travers le choix des scénarios de référence et les conséquences étaient estimées de façon maximaliste en supposant la défaillance des moyens de sécurité mis en œuvre au sein de l’établissement. Étant entendu qu’il s’agit d’instaurer des mesures différenciées et hiérarchisées dans l’espace environnant les installations dangereuses, et compte tenu des enjeux, la méthode déterministe basée sur une liste de scénarios d’accident majorants dont seules les conséquences sont évaluées ne peut être retenue dans ce cadre.

9L’approche « probabiliste », telle qu’elle est développée dans d’autres pays européens, présente l’intérêt d’appréhender le risque dans ses deux composantes probabilités et gravité, et de les intégrer dans la phase d’évaluation de l’acceptabilité du risque. Un niveau de risque est évalué en chaque point autour de l’installation par le cumul des probabilités des accidents pouvant affecter ce lieu et causer la mort d’une personne présente ou d’un groupe de personnes. Cette méthode offrant une vision quantitative du couple probabilité*gravité, apparaît plus synthétique mais présente un certain nombre de limites pour une gestion territoriale des risques :l’évaluation des probabilités, sur laquelle nous reviendrons ci-dessous,pose problème à la fois en terme d’estimation quantitative et de signification concrète sur le terrain.Par ailleurs, la méthode rend opaque l’ensemble des facteurs d’aléas (leur nature notamment) et elle est basée sur un seul critère de gravité : le nombre de morts en général, ce qui est réducteur.

10Avec la mise en place des PPRT, il s’agit de repenser la façon d’évaluer les risques industriels.La loi de 2003 prévoit ainsi dans son article 4 que l’analyse et l’évaluation des risques conduite dans le cadre de l’étude de danger prennent en compte « la probabilité d’occurrence, la cinétique et la gravité des accidents potentiel ». Le ministère de l’Ecologie et du développement durable, sur la base des travaux de l’INERIS (Institut national de l’environnement industriel et des risques) et de groupes de travail nationaux, préconise une approche intermédiaire déterministe-probabiliste.

11La nouvelle méthode d’évaluation des risques accorde ainsi plus d’importance aux probabilités sans toutefois en faire un critère primordial :
l’évaluation des risques se base sur une approche semi-quantitative pour contourner le délicat problème de la quantification des probabilités
la cartographie des niveaux d’aléas est pondérée par des classes de probabilités tout en restant fondée sur l’intensité des effets.

PPRT : la nouvelle approche combinée déterministe/probabiliste

  • 1  On entend par barrières de sécurité tout dispositif technique, humain ou organisationnel permettan (...)

12La nouvelle démarche d’analyse et d’évaluation des risques comprend plusieurs phases (Gaston et al., 2003 ; Couronneau, 2004 ; PPRT, 2006) (fig. 1) :
- identification despotentiels de danger des installations : analyse des accidents et incidents possibles et de leurs conséquences potentielles faisant abstraction des mesures de sécurité en place,
- évaluation préliminaire des risques et sélection des scénarios critiques devant faire l’objet d’une analyse détaillée. À ce stade, l’ensemble des événements redoutés est hiérarchisé à l’aide d’une matrice fréquence/gravité, les scénarios d’accident n’ont pas fait l’objet d’une modélisation, la cotation est réalisée à partir d’échelles qualitatives par une équipe pluridisciplinaire.
- quantification des scénarios d’accident majeurs sélectionnés en tenant compte des mesures de prévention et protection : elle consiste à identifier et à apprécier toutes les « barrières de sécurité1 »déjà en place, à modéliser les zones d’effet des phénomènes dangereux en prenant en compte les mesures de sécurité et à estimer la gravité des conséquences sur les éléments exposés. Les probabilités sont évaluées de façon semi-quantitative par l’intermédiaire de la performance des barrières de sécurité (la probabilité est déterminée pour chaque scénario à partir d’un indice de fréquence d’occurrence des événements initiateurs modulé par le niveau de confiance des barrières de sécurité),
- hiérarchisation et sélection (pour les PPRT) des scénarios d’accident à l’aide d’une matrice probabilité/gravité et de seuils d’acceptabilité : les scénarios sont cotés à nouveau en terme de probabilité et gravité, et placés sur une matrice d’acceptabilité. On vérifie que les risques majeurs sont ramenés à un niveau acceptable ou on décide des mesures supplémentaires à mettre en place pour gérer les risques résiduels (mesures techniques au sein de l’établissement, maîtrise de l’urbanisation au sein des PPRT).

Figure 1 : Nouvelle démarche d’analyse et d’évaluation des risques

Figure 1 : Nouvelle démarche d’analyse et d’évaluation des risques

13Les grilles de cotation sont particulièrement importantes pour la détermination des périmètres d’exposition. Elles sont utilisées à deux niveaux :
- dans le cadre de l’évaluation préliminaire des risques pour sélectionner les scénarios les plus critiques devant faire l’objet d’une modélisation dans le cadre d’une évaluation détaillée ;
- à l’issue de l’étude détaillée, pour hiérarchiser les scénarios précédemment sélectionnés, évaluer l’acceptabilité des risques et extraire les scénarios PPRT.

14Plus élaborée que la méthode déterministe, cette nouvelle approche présente l’intérêt d’évaluer le risque dans ses deux composantes probabilité et gravité, et de prendre des décisions sur la base de critères d’acceptabilité. Sa mise en œuvre dans le cadre des PPRT soulève cependant encore un certain nombre de questions.

15Se pose tout d’abord le problème des ambiguïtés terminologiques. Tous les acteurs ne donnent pas le même sens aux termes « probabilité » et « gravité ». La probabilité pose particulièrement question, et demande des éclaircissements sur sa signification et son usage (la section suivante y sera consacrée). Concernant la gravité, la distinction n’est pas toujours très claire entre « effets » et « atteintes ». Dans le premier cas, il est fait référence essentiellement à l’intensité du phénomène (seuils d’effets et potentialité de causer des dommages) ; dans le deuxième cas, il est fait référence à l’impact potentiel compte tenu de la présence effective d’une personne dans la zone d’effet. Être exposé ne signifie pas être affecté ou concerné par un accident potentiel.

16Se pose ensuite le problème de l’harmonisation des grilles de cotation, toujours différentes d’un établissement à un autre (nombre de niveaux retenus, terminologie), sur un même site industriel. Par ailleurs, les modèles utilisés dans les logiciels de simulation des phénomènes physiques sont calibrés différemment selon les constructeurs -voire même selon la version dans un même logiciel- conduisant à des distances d’effets qui peuvent varier de façon significative.

17Or, c’est sur la base de ces nouvelles études semi-probabilistes que sera établie la cartographie des aléas pour la mise en place des PPRT.

  • 2  La cinétique d’un phénomène est qualifiée de lente, si elle permet la mise en œuvre de mesures de (...)
  • 3  Des règles de cumul des probabilités ont été spécifiquement établies
  • 4  L’INERIS a développé un applicatif métier, appelé SIGALEA, orienté risques industriels fonctionnan (...)
  • 5 Tous les niveaux ne sont pas forcément présents pour une installation donnée  

18Cette cartographie doit prendre en compte la nature des dangers (surpression, flux thermique, nuage toxique), la gravité des effets (seuils d’effets très graves, graves, significatifs), la probabilité d’occurrence des accidents et leur cinétique. Une nouvelle méthode de caractérisation et hiérarchisation des aléas a été développée récemment par l’INERIS (PPRT, 2005) :
- la cartographie se fait par type d’effet (toxique, thermique et de surpression).
- une distinction est opérée entre les phénomènes dangereux à cinétique rapide et ceux à cinétique lente2.
- un niveau d’aléa, pour les phénomènes à cinétique rapide, est calculé en chaque point de l’espace, au sein du périmètre d’exposition, à partir d’un niveau d’intensité maximal des effets attendus en ce point (seuils des effets très graves, graves ou significatifs pour la vie humaine) et du cumul des probabilités d’occurrence des accidents atteignant ce niveau d’intensité en ce point3. Il en résulte des cartes visualisant une « gradation des risques dans l’espace » par type d’effet4. Un niveau d’aléa très fort est défini par un effet potentiel très grave sur la population (mortalité) et un cumul de probabilités d’accident conduisant à cet effet élevé. Il signifie ainsi une probabilité élevée d’être affecté par un effet très grave pour la vie humaine (fig. 2)5.

19Pour les phénomènes à cinétique lente, les probabilités ne sont pas prises en considération, la zone d’aléa correspond à la courbe enveloppe des effets des phénomènes dangereux à cinétique lente.

20

Figure 2 : Cartographie des niveaux d’aléas

Figure 2 : Cartographie des niveaux d’aléas

21Les périmètres de protection, anciennement appelés Z1 (zone de létalité) et Z2 (zone de blessures irréversibles) fondés uniquement sur les seuils de gravité, seront ainsi remplacés dans le cadre des PPRT par des zones de niveaux d’aléa distinguées selon la nature des risques (incendie, explosion, toxicité) et hiérarchisées selon les trois critères précédemment cités, la probabilité, la gravité et la cinétique. On constate donc des avancées significatives dans la démarche d’évaluation des risques industriels et dans l’évolution de la cartographie des aléas, cherchant à dépasser la vision dichotomique qu’offrait l’ancienne démarche purement déterministe. Elle renvoie cependant au problème fondamental de la signification et de l’usage des probabilités dans le cadre d’une gestion territoriale.

22L’introduction de critères probabilistes dans l’appréhension des risques, et tout particulièrement pour la mise en place des PPRT, a pour but de fonder la gestion des risques sur des critères a priori plus représentatifs et réalistes que les anciennes logiques déterministes dont on a dû admettre à l’usage le caractère trop théorique et la difficulté d’application sur le terrain. Mais la prise en compte des conditions réelles in situ, qui est bien la question initiale posée, s’en trouve-t-elle pour autant aussi garantie qu’elle le parait de prime abord ? En fait, cette question en cache une autre, plus fondamentale, et dérangeante : l’usage que l’on fait des critères probabilistes correspond-il à leur véritable signification ? Cette interrogation est lourde de sens car désormais les critères ayant trait aux « probabilités » –comme à la « gravité » et la « cinétique »– ont beaucoup d’importance pour la mise en place des PPRT. Ils doivent être pris en compte dans une méthode cartographique d’intégration et de modulation des différents facteurs de risque éclairant la négociation et la prise de décision.

23L’évaluation probabiliste soulève beaucoup de difficultés méthodologiques tant au niveau de l’établissement industriel qu’au niveau de l’espace géographique dans lequel il s’inscrit.

Probabilité et évaluation des risques au sein de l’établissement industriel

24La probabilité d’un événement est définie comme « la limite de la fréquence relative observée de cet événement lorsque les essais ou les observations deviennent de plus en plus nombreux » (Bessis, 1984, cité in Dauphiné, 2001). Le calcul de probabilité est ainsi en général basé sur la compilation d’événements survenus dans le passé. Or, dans le domaine des risques industriels, il n'existe pas de données statistiquement établies.

25L’accident est dès lors considéré commel’aboutissement d’un processus engendré par le système, suivant des cheminements identifiables à l’avance.Différentes méthodes d’analyse systématique des risques ont été développées (tels que les arbres d’événements ou les arbres de défaillances) dans lesquelles le calcul de probabilité peut s’insérer. La probabilité d’un événement est ainsi estimée à partir de la somme des probabilités des causes et cheminements pouvant conduire à un accident donné (événement initiateur, séquences d’événements possibles en fonction de la fiabilité des différentes composantes du système, de la défaillance des équipements ou des opérateurs,...). Or, comme le souligne H. Denis, « l’évaluation des probabilités d’un accident est loin d’être simple, directe ou objective, elle repose sur un certain nombre de présupposés et d’incertitudes » (Denis, 1998).

  • 6  Recherche menée à l’occasion du programme « Risque, décision, territoire » du MEDD

26En effet, l’examen de la littérature et des comptes-rendus d’entretiens menés sur le terrain6 avec des rédacteurs d’études de danger, révèle des ambiguïtés terminologiques, une forte variabilité d’interprétation et donc de pratique, selon les personnes, les services (parfois même à l’intérieur d’un même service), et les types d’installations.

27On observe, par exemple, que le sens donné à une probabilité de 10-6peut varier de :
« la chance qu’un événement se produise 1 fois tous les millions d’années » à
« 1 chance sur 1 million que cet événement se produise dans l’année » ou encore
« 1 fois sur 1 million de fois qu’un process donné est exécuté » ou encore
« 1 chance sur 1 million à l’instant t ».
La signification est-elle réellement la même ?

28Par ailleurs, les probabilités des événements sont estimées à partir de sources différentes : données issues de l’accidentologie, fréquences génériques établies sur jugement d’expert et retour d’expérience type, données de fiabilité des matériels, fournies par les constructeurs, évaluation du succès ou de l’échec des barrières de sécurité existantes

29Se pose également le problème de l’agrégation de données dont les méthodologies de collecte et l’unité de mesure sont différentes. On peut se demander ce que, dans ces conditions, les probabilités représentent vraiment par rapport aux risques « réels » qu’un établissement fait courir à son environnement ? Si le calcul théorique peut servir à hiérarchiser les scénarios dans le cadre de l’étude de danger et à prendre des mesures appropriées, son utilisation dans le cadre des PPRT et pour la communication laisse encore en suspens de nombreuses interrogations.

  • 7  Ces points ont été remis en lumière lors du colloque« Probabilités, Incertitudes et Risques » orga (...)

30Le problème fondamental en la matière semble bien être qu’une probabilité, concept essentiellement mathématique et statistique, n’a de sens que dans un référentiel clairement défini, d’abord son univers mathématique, puis celui des facteurs considérés, et l’univers espace-temps associé. Or ces référentiels, outre le fait qu’ils diffèrent d’un cas à l’autre, ne sont jamais –ou en tout cas jamais clairement– explicités. En fait, la question spécifique du risque industriel relève d’une question générale : celle des relations qui existent entre hasard, probabilité et réalité en matière de phénomènes aléatoires. Il convient de rappeler ici trois points essentiels7 :
- un hasard « pur », dépouillé de toute contingence n’existe pas ;
- la variabilité d’un phénomène peut être en partie liée à une imprécision de mesure ;
- mais avant tout, n’importe quel phénomène aléatoire comporte une part de hasard fondamental, inhérent à sa constitution, sa construction et son fonctionnement.

31En matière de gestion de risques industriels, le hasard de l’aléa possède trois registres distincts. Le registre de sa « construction » (processus causal réel d’un phénomène aléatoire que l’on cherche à identifier voire mesurer), de son « construit » (son modèle cognitif), et le registre d’interprétation de la probabilité associée.

32La construction est l’ensemble des éléments et processus présidant dans les faits à la genèse d’une variation particulière d’un phénomène, ce que l’on dénomme ordinairement « effet du hasard » ; cet univers de contingences est par nature insaisissable dans sa globalité et son exhaustivité. En d’autres termes, la loi uniforme n’est pratiquement jamais vérifiée dans la nature, et la construction d’un « hasard » donné sera toujours plus ou moins différente de celle d’un autre, en dépit parfois des apparences issues de l’observation. Schématiquement, mille événements identiques au départ intervenant dans des systèmes a priori semblables ne donneront jamais exactement mille conséquences identiques.

33Le construit est la représentation conceptualisée de ce processus destinée à l’analyse. Il constitue une « restriction pratique » de la complexité qui lui est inhérente. Dans le cas des aléas industriels, ce construit est variable d’une étude de danger à l’autre (cf. ambiguïté terminologique et sources diverses évoquées plus haut), or il sert toujours de base à l’établissement de « probabilités ». Les probabilités d’évènement s’appuient sur des hypothèses déduites d’observations de natures différentes et donnent lieu à l’établissement de lois de probabilité (par exemple une chance d’occurrence sur un million qu’un événement initiateur conduise à un phénomène dangereux de type incendie, explosion ou toxicité). Cela présuppose que le fonctionnement des phénomènes aléatoires relève exclusivement de principes déterministes, ce qui n’est pas le cas.

34Dans le registre de l’interprétation, les probabilités permettent de comprendre globalement le caractère aléatoire d’un événement, mais ne garantissent pas la prise en compte exhaustive de toutes les bifurcations possibles dans son développement. Par ailleurs, dans le domaine temporel, une probabilité de 10-6 d’un événement ne garantit en rien que celui-ci ne va pas survenir dans l’heure qui suit, voire se reproduire plusieurs fois, pas plus qu’il ne garantit qu’il ne se produira que dans 1 million d’années, si jamais il se produit. Il en résulte que toute décision prise sur des probabilités se confronte à une prise de risque calculée non pas sur l’ensemble des développements possibles d’un événement mais seulement sur le sous-ensemble qui en a été identifié ou imaginé.

35La question des probabilités, de leur signification et usage pour la gestion des risques s’avère ainsi bien complexe. La considération des probabilités liées aux évènements, non plus seulement au sein de l’univers mathématique (dans le cadre des études de danger), mais au sein de leur espace géographique d’occurrence (zones d’aléas) fait également partie de la complexité de la question posée. Le terme d’espace est pris ici dans son double sens : sens abstrait de référentiel géométrique (champ de distances liées à une métrique), et sens concret de référentiel « matériel » terrestre : système d’objets et de phénomènes à N dimensions et propriétés (géométrie, topologie, thématiques considérées, temporalités).

Probabilité et évaluation des risques dans l’espace

36L’approche de la gestion territoriale impose de considérer la probabilité d’un évènement non seulement au niveau de l’établissement industriel mais également au niveau plus vaste de son contexte géographique et temporel. L’occurrence dans l’espace et le temps donnera à l’événement son caractère réel en termes d’effet et de dommages éventuels. Là doit encore être levée une ambiguïté : le caractère réputé imprévisible du risque qui donne à croire que celui-ci peut se concrétiser « n’importe où » et « n’importe quand », ne signifie pas qu’il peut se concrétiser « partout » dans le temps et « partout » dans l’espace de façon homogène et constante. Chaque type d’aléa a ses territoires (lieux d’occurrence possibles ou prédisposés, aires ou réseaux d’effet potentiels), et ses temporalités propres (phases, cinétiques, moments de criticité particulière). Ce faisant, l’occurrence dans l’« espace-temps » interfère avec les probabilités théoriques d’un aléa. En effet, la configuration de l’espace-temps (organisation, forme, phase) module la possibilité ou l’impossibilité de réalisation de ce dernier ou la propagation de ses effets. L’espace-temps est donc intrinsèquement constitutif du phénomène risque et de l’ensemble des sous-phénomènes qui lui sont affiliés.

37Par exemple, au niveau de l’aléa, la temporalité d’une usine est liée à un rythme d’activités, succession de phases mettant en jeu des processus techniques, souvent à médiation humaine, dont le potentiel de danger est variable (période d’activité courante, ralentie, week-end, nuit, et période d’activités particulières (maintenance)). A certains moments, apparaît une sursensibilité du système et une possibilité d’accident a priori plus élevée qu’à d’autres.

38De même, au niveau des enjeux (population par exemple), l’espace environnant une installation à risque connaît des alternances de phases d’activité et d’inactivité conditionnant des périodes d’affluence ou au contraire de désertion relative : selon le moment auquel l’évènement redouté survient, l’espace des enjeux se trouve plus ou moins sensible, et l’emprise d’un niveau d’enjeu donné se dilate ou se rétracte en conséquence.

39Il s’avère donc qu’outre la représentativité très relative des valeurs de probabilité affectée à un phénomène dangereux, la manière dont celles-ci sont conçues donne à croire insidieusement que l’occurrence de l’évènement redouté plane de façon régulière sur l’ensemble du temps considéré en fonction de l’unité de référence choisie : une chance sur un million dans l’année, une chance sur un million d’années, etc. Il n’en est rien compte tenu des rythmes qui s’intercalent et segmentent le laps de temps considéré en fractions non pas de façon homogène et standard (unités de temps) mais phénoménologiques (rythmes des activités et fonctionnements divers). Le fait de conférer un niveau standard à une entité de temps arbitrairement choisie selon un mode régulier (égale étendue) aboutit à donner une image nivelée des risques par unité de temps, manifestement décalée par rapport à la réalité terrain, beaucoup plus mouvante et « irrégulière ».

40La focalisation sur l’évaluation de l’événement accidentel, certes essentiel, ne doit ainsi pas faire oublier que, comme tout phénomène du monde observable, l’événement s’inscrit toujours dans un « contexte » espace/temps/champ d’observation.

41Au total, on se trouve face à un paradoxe : d’un côté, bien que l’accident possède un caractère d’éventualité partiellement prévisible du fait de sa construction, ce qui ne permet certes pas d’en pointer l’occurrence avec précision, cela permet néanmoins de distinguer des lieux, des circonstances et des moments qui lui sont potentiellement plus favorables que d’autres. D’un autre côté, l’accident reste une éventualité statistique insaisissable, en ce sens que l’on ne peut être totalement sûr à tout moment de l’impossibilité de son occurrence.

42Il en résulte que la hiérarchisation des risques dans l’espace issue des probabilités ouvre des marges de manœuvre dans la gestion territoriale des risques, mais l’incertitude irréductible qui demeure ramène le critère de probabilité au rang d’un facteur à considérer parmi d’autres. Ceci conduit à recentrer l’analyse et la gestion des risques sur l’espace potentiellement exposé, la variation de ses enjeux et vulnérabilités dans leur relation avec l’ensemble des critères d’aléas.

Changer la conception des risques dans l’espace : le concept de situation a risques

43Dans le domaine industriel, l’événement accidentel provient d’abord d’un dysfonctionnement à l’intérieur d’une installation ; mais au-delà de l’installation elle-même, son effet fait irruption dans un réseau d’interactions multiples, celui de l’espace géographique à portée de son rayon d’action. Or cet espace n’est ni homogène, ni isotrope. Il est structuré et configuré, c'est-à-dire différencié et tissé de continuités, de discontinuités voire sub-continuités (tissus périurbains) qui lui confèrent des caractères morphologiques. En outre, cet espace ne se réduit pas aux seuls faits matériels ou concrets observables (usines, habitations, infrastructures, etc.). Il constitue aussi un « champ » ou se confrontent, s’influencent et évoluent en permanence et selon diverses échelles de temps, d’espaces, et de facteurs, de multiples forces soumises à des tensions fluctuantes : conditions sociales, économiques, technologiques, naturelles, juridiques, psychologiques, politiques, historiques… Ces conditions ne sont pas neutres pour la gestion territoriale du risque : comment les intégrer, elles aussi, dans une analyse globale susceptible d’éclairer une politique de gestion ? À quel niveau, selon quels concepts, quelles approches, et quelles méthodes ? La conception de l’information jusqu’à présent en vigueur, même très élaborée, reste inefficace pour un diagnostic d’ensemble et la prise de décision en matière d’aménagement du territoire.

Insuffisance actuelle de l’information territoriale

44Les documents cartographiques actuels sont soit trop simplistes, soit trop complexes. Dans le premier cas, la simple superposition de couches monothématiques (périmètres à risques, population, réseaux,…) devient vite illisible, et le croisement uniquement visuel des aléas et des enjeux reste sujet aux interprétations qui peuvent varier selon les individus. Dans le deuxième cas, la représentation sur une seule couche d’indices de synthèse (issus de traitements d’analyses multivariées, multicritères…), telle que développée dans le cadre du programme européen ARAMIS8, permet de saisir la répartition globale du risque dans l’espace mais dissimule les combinaisons spatiales des différents risques qui s’observent en fait sur le terrain. Pour la prise de décision, l’apport essentiel des cartes de synthèse (exprimant un niveau de risque fort, moyen, faible) réside dans la hiérarchisation des niveaux de risque dans l’espace et donc dans un éventuel ordre de priorité des secteurs à traiter. Mais la gestion territoriale demande la mise au clair des combinaisons effectivement présentes en un lieu donné.

Complexité spatiale du risque et sa modélisation en SIG

45Sous l’angle phénoménologique, l’espace géographique du risque peut être assimilé à un système complexe spatialisé. Son modèle cognitif, c'est-à-dire la représentation à travers laquelle on l’appréhende, s’appuie sur une échelle d’observation à multiples niveaux, du plus analytique au plus synthétique. Il met en relation des registres de référencement (sémantique, fonctionnel, spatial et temporel) dont émanent les classes d’entrée du système : thèmes, espaces, temps et acteurs. Ces entrées répondent aux questions fondamentales quoi ? où ? quand ? par qui ? comment ? (fig. 3).

46- à la question QUOI ? est associée la classe des « thèmes » qui définit les types d’éléments, de phénomènes et de processus susceptibles d’intervenir dans le système risque : matière dangereuse, installation, procédé de production, zone d’habitat, type et densité de population, qualité du bâti, etc.

47- à la question OU ? est associée la classe de « structures spatiales » qui considère tout ce qui renseigne le caractère spatialisé du système à savoir les localisations ainsi que les configurations géométriques et topologiques : lieux et formes d’implantation, de répartition et de voisinage des différents éléments, phénomènes spatiaux ou aires concernant la problématique risque. Elles sont par nature liées aux échelles de perception de l’espace ;

48- à la question QUAND ? est associée la classe de « structures temporelles » qui considère tout ce qui renseigne les caractères temporels du système : les positions dans le temps ainsi que les formes de segmentation et d’organisation des temporalités propres aux éléments et processus de la problématique risque : phases d’activité/inactivité, rythmes de migrations quotidiennes et cycles (ex : saisons, marées). Elles sont, par nature elles aussi, liées aux échelles de perception du temps ;

49- à la question PAR QUI ? est associée la classe d’« acteurs » qui définit les différents individus, groupes ou organisations susceptibles d’influer sur le système : service de l’Etat, industriel, communauté urbaine, association, population.

50Toutes les réponses à ces questions particulières apportent une contribution à la question globale du COMMENT ? qui préside au concept de situation à risques.

51Les classes « thèmes» et « acteurs » sont de nature conceptuelle et sémantique, les classes de structures « spatiales » et « temporelles » émanent des deux référentiels fondamentaux qui permettent d’identifier thèmes et acteurs, non plus seulement des points de vue sémantique et fonctionnel comme précédemment, mais dans leurs formes d’existence concrète, localisables et délimitables dans le temps et l’espace terrestre.

52Au total, les deux premières classes –thèmes et acteurs– permettent d’identifier et d’inventorier les agents du système. Les deux dernières –spatiales et temporelles– référencent et renseignent les lieux et les moments de contingence entre ces agents, via des discrétisations spatiales (entités, secteurs, zones de compétence, d’effet,…) ou temporelles (durées, dates,…) propres à chaque thème et échelle d’analyse.

53Ces référents ont été synthétisés dans un concept, celui de « situation à risque ». Ce concept vise à rendre compte de l’incertitude inhérente aux aléas, inhérente aux vulnérabilités, ainsi qu’à leur conjonction. Sa logique orientée par le terme de « situation » pointe les modulations qui affectent l’espace à risque selon les circonstances du moment. Elle permet d’individualiser, plus finement que le classique binôme aléa/vulnérabilité, des distinctions pertinentes pour expliciter les différentes dimensions du risque. Une « situation à risque est lacombinaison et la variationsur une aire donnée, des différents ‘potentiels’ d’aléas, d’exposition, d’enjeux, de vulnérabilités, d’anticipation et de récupération ».

54Les entrées du système mentionnées ci-dessus et leurs déclinaisons se rapportent ainsi à la fois aux aléas, à l’exposition, aux enjeux et vulnérabilités caractérisant une situation à risques. Les capacités d’anticipation et de récupération sont intégrées dans les facteurs de vulnérabilités.

Figure 3 : Modèle du concept de situation à risque

Figure 3 : Modèle du concept de situation à risque

55Le concept de situation à risques est destiné à être « opératoire » en ce sens qu’il trace la ligne directrice d’un raisonnement pour déduire, moyennant une méthode de formalisation ad hoc, une structure de Système d’information géographique (SIG). Le SIG a pour but de modéliser informatiquement les phénomènes en un ensemble de thèmes spatialisés sous forme de graphes topologiques planaires (couches) partageant le même système de géoréférencement. Cette traduction rend possible le recours aux multiples outils de l’analyse spatiale (cartographies, opérateurs spatiaux, calculs matriciels, requêtes…). Pour structurer les données selon ce principe, il est fait appel à un Modèle conceptuel de données (MCD).

56Différentes méthodes de modélisation des données existent. Dans le cadre de ce travail, le concept situation à risque a été implémenté dans un modèle conceptuel de données de type hypergraphique, d’inspiration à la fois systémique, systématique et spatiale, développé à partir de fondements proposés parF. Bouillé (HBDS, Hypergraph Based Data Structure) (Bouillé, 1977). À titre indicatif, un résumé du modèle est présenté sur la figure 4. Les différentes hyper-classes (ensembles) etclasses d’objets (sous-ensembles) se rapportant au risque industriel y sont représentées ; pour des raisons de plus grande lisibilité, tous les détails et liens n’ont pas été mentionnés (par exemple, l’enjeu humain est renseigné par la présence de la population au lieu de travail, d’habitat, de loisirs, dans les établissements recevant du public, les réseaux de transport, les espaces ouverts… à un moment donné ; et sa fragilité se décrit notamment par son âge, sa mobilité ou son degré d’autonomie) : « échelles spatiales, échelles temporelles, champs d’action » sont des hyper-classes dédiées aux référentiels dans lesquels s’inscrit le repérage des situations. Les autres classes ont trait aux aléas, aux enjeux, aux vulnérabilités et à l’exposition. Les aléas impactent les enjeux, qui sont porteurs de vulnérabilités, modulées par des facteurs d’exposition, « aléas et enjeux » sont des objets, « vulnérabilités, exposition, résilience » sont des attributs.

57C’est la conjonction de ces différents éléments qui définit la construction des différentes situations à risques.

Figure 4 : Modèle conceptuel généralisé de la géodatabase du système spatial risque

Figure 4 : Modèle conceptuel généralisé de la géodatabase du système spatial risque

58Cette démarche de caractérisation des situations à risques a été expérimentée sous la forme d’une application prototype (plateforme Arcgis-Arcinfo Esri) sur le site industriel de Port-Jérôme en Basse Seine. La base de données repose sur le couplage de référentiels nationaux multi-échelles (BD Topo de l’IGN, Orthophotoplans, Cadastre) avec des bases de données propres aux institutions (DRIRE, DDE, INSEE, Collectivités Territoriales…). Des données complémentaires portant sur les enjeux ont été collectées directement sur le terrain ou numérisées à partir de divers documents. À partir de là, deux axes de traitements ont été suivis, le premier visant à synthétiser les situations à risques, le second visant à distinguer les facettes sous-jacentes en fonction des requêtes d’acteurs.

Résultat : la carte de synthèse dépliée en multi-cartes dans la réflexion des acteurs….

59La prise de décision dans le domaine de la prévention et gestion des risques, notamment dans le cadre des PPRT, nécessite d’avoir à disposition toutes les combinaisons cartographiques pertinentes en terme de croisement des aléas (nature des dangers, probabilité, intensité, cinétique) et des enjeux et vulnérabilités par rapport à ces dangers, en somme tout ce qui définit le risque à un endroit donné.

60L’intérêt principal d’un SIG est d’éclater la complexité d’un phénomène en autant de couches descriptives thématiques et spatiales que nécessaire, de combiner ces couches pour en extraire des informations nouvelles, plus synthétiques et de leur appliquer des requêtes et des traitements d’analyse spatiale de façon interactive.

61Les SIG permettent, en fonction des besoins de passer alternativement d’une représentation de l’espace sous forme d’objets vectoriels (chaque objet - bâtiment, route, espace public ouvert - porteur d’attributs est une entité individualisée sur une couche d’information : fig. 5.1-2-3) à une représentation sous forme maillée (grid : chaque objet est transformé en une valeur affectée à toutes les cellules correspondant à son emprise sur le terrain). À partir de là, il est possible de reconstituer des zones homogènes sur le critère de similitude des cellules qui les composent (fig. 5.4-5-6). Par ailleurs, dans ces surfaces maillées, il est possible de recueillir, point par point, l’union des données des différentes couches vectorielles. Ce faisant, chaque cellule se retrouve porteuse de la combinatoire aléas/vulnérabilités qui lui est propre. La structure de grid aboutit ainsi à la constitution d’une matrice exploitable notamment par des méthodes statistiques multivariées du type nuées dynamiques, analyses factorielles… L’intérêt est de dégager une image des différenciations spatiales des vulnérabilités et risques à partir de différents critères. Sur la figure 5.7 la carte de synthèse exprime un niveau d’enjeux et de vulnérabilités par croisement de trois critères : densité de population, sensibilité de la population et niveau de protection. Selon le même principe, on peut révéler des espaces à risques par corrélation spatiale des critères d’aléas et de vulnérabilités.

Figure 5 : Cartographie des enjeux et vulnérabilités

Figure 5 : Cartographie des enjeux et vulnérabilités

62Ce traitement ne représente qu’un cas parmi beaucoup d’autres où les SIG démontrent leur potentiel en matière d’émergence d’information spatiale. L’étape suivante consiste à passer de l’applicatif recherche actuel à un applicatif métier aisément appropriable par des non spécialistes SIG. En d’autres termes comment rendre opératoire cette forme de synthèse spatiale du risque pour la gestion des risques par les acteurs ?

63Le principal mérite de la cartographie de synthèse est d’être établie sur des informations déduites du traitement des données et non induites a priori. Mais elle n’est vraiment utile que comme guide pour des explorations plus ciblées permettant aux acteurs de rédiger des requêtes spécifiques à des fins d’aménagement notamment. Dans ce cas, les requêtes peuvent s’appliquer à des sous-ensembles d’espaces identifiés dans la synthèse ; elles peuvent s’appliquer à la matrice (fonctions d’algèbre de cartes et calculatrice raster) où à nouveau aux couches vectorielles d’origine, individuellement ou en combinaison, par des opérateurs topologiques.

Conclusion

64La mise en place des PPRT entraîne peu à peu des évolutions considérables dans la conception même du risque dans l’espace comme dans le temps. Ces évolutions étaient depuis longtemps nécessaires mais sans cesse différées pour cause de complexité de l’enjeu politico-socio-économique. L’ère des frontières nettes sur les plans mais incertaines sur le terrain et des compromis aussi laborieux qu’approximatifs qu’elles induisent en aménagement, doit faire place aujourd’hui à l’ère des négociations ouvertes, où le positionnement de chaque acteur –institutionnel, privé, citoyen– doit s’afficher clairement face aux enjeux en présence.

65Les approches par trop simplificatrices ou purement techniciennes utilisées jusqu’à présent sont dépassées. Si des progrès sont enregistrés en ce qui concerne l’évaluation et la cartographie des aléas par la prise en compte des critères de probabilités, gravité, cinétique, en revanche l’inventaire et l’évaluation des enjeux et vulnérabilités et leur mise en rapport avec les aléas exigent des méthodes innovantes.

66Aussi l’objectif est-il de développer des approches globales et circonstanciées prenant en compte de façon explicite, à un niveau aussi proche que possible de la complexité réelle sur le terrain, le « système » dont relève la problématique du risque. La réflexion présentée ici amène à privilégier le concept de « situation à risques ». Ce concept offre une place à tous les critères –physiques, sociaux, économiques, environnementaux– identifiables comme pertinents pour comprendre et gérer la problématique des risques sur le terrain. Sa transcription en SIG permet d’interfacer ces critères dans l’espace et décliner cartographiquement les combinaisons significatives.

67Les SIG, de par leurs capacités de modélisation, d’analyse, de requête et de visualisation, offrent une ressource fondamentale à l’élaboration de la connaissance sur les risques et à sa mise à disposition à la fois pour la concertation des décideurs et l’information du public. Couplés à d’autres méthodes de modélisation émergentes (automates cellulaires, systèmes multi-agents) ils ouvrent des voies pour traduire le caractère dynamique des situations à risques dans l’espace, notamment vis-à-vis des temporalités. Mais pour remplir son rôle de croisement de données capable de caractériser différentes situations à risques, le SIG doit intégrer une grande variété de données multisources, multi-échelles et multi-thématiques.

68Actuellement ceci présuppose, à l’échelon local, l’établissement d’un partenariat entre acteurs distincts acceptant d’échanger des données « sensibles » ayant trait à la sécurisation des territoires. Compte tenu du verrou que représentent aujourd’hui encore l’accès et la qualité des données dans ce domaine, il apparaît que seule une véritable politique nationale de mutualisation et d’harmonisation des données d’intérêt public pourra rendre effective la prise en compte des risques dans les plans de gestion territoriale.

Haut de page

Bibliographie

ARAMIS website : http://aramis.jrc.it

BESSIS J., 1984, La probabilité et l’évaluation du risque, Paris, Masson.

Bouillé F., 1977, Un modèle universel de banque de données simultanément portable, répartie, thèse d'Etat es Sciences (spécialité : mathématiques, mention : informatique), Paris, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI.

BRUGNOT G. (dir.), 2001, Gestion spatiale des risques, Paris, Hermes, 287 p.

BONNET E., 2002, Risques industriels : Evaluation des vulnérabilités territoriales, thèse de l’Université du Havre, 331 p.

CERTU, 2003, Risque industriel et territoires en France et en Europe. Etat des lieux et perspectives, Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable, Collection Dossiers, n°151.

COURONNEAU J.C., 2004, La nouvelle approche d’analyse des risques. Principes généraux pour l’élaboration des études de dangers, in « Etudes de danger », Préventique Sécurité, n°73.

DauphinÉ A., 2001, Risques et catastrophes – Observer, spatialiser, comprendre, gérer, Paris, Armand Colin, 287 p.

DENIS H., 1998, Comprendre et gérer les risques socio-technologiques majeurs, Editions de l’Ecole Polytechnique de Montréal, 342 p.

D’ERCOLE R., « Mesurer le risque. Le volcan Cotopaxi et les populations proches », in Enseigner les risques naturels. Pour une géographie physique revisité. CHAM’S, Anthropos/GIP Reclus, p. 111-150.

GASTON D., HOURTOLOU D, SALVI O., 2003, Analyse des risques dans le cadre d’une étude de danger, in « Analyse, modélisation, probabilité », Préventique Sécurité, n°72.

HOURTOLOU D., 2003, « ASSURANCE », Préventique Sécurité, n°97, p. 14-17.

MEDD/DPPR/SEI & MTEM/DGUHC & CERTU & INERIS, 2005, Plan de Prévention des Risque Technologiques - Guide méthodologique.

PROPECK-ZIMMERMANN E., 2005, Évaluation et gestion des risques industriels. L’Europe des différences… ? Cahier de la MRSH N°42, janvier, Presses Universitaires de Caen.

PROPECK-ZIMMERMANN E. (dir.), 2007, Les nouvelles formes d’inscription territoriale des risques industriels. Appui méthodologique aux gestionnaires et décideurs de l’estuaire de la Seine dans le domaine des sciences humaines et sociales, rapport de recherche Programme « Risque, Décision, Territoire » MEDD.

SAINT-GERAND T., 2002, S.I.G. : Structures conceptuelles pour l’analyse spatiale, Habilitation à diriger des recherches, Université de Rouen, 187 p.

Haut de page

Notes

1  On entend par barrières de sécurité tout dispositif technique, humain ou organisationnel permettant de réduire la probabilité ou les conséquences d’un événement accidentel (mesures de détection, cuvette de rétention, procédures ou consignes de sécurité,…)

2  La cinétique d’un phénomène est qualifiée de lente, si elle permet la mise en œuvre de mesures de sécurité suffisantes, dans le cadre d’un plan d’urgence externe, avant l’atteinte des personnes exposées à l’extérieur de l’installation (Guide méthodologique des PPRT), ainsi les phénomènes d’incendie et d’explosion (hormis le scénario du boil over) sont le plus souvent considérés comme des accidents à cinétique rapide, l’émanation toxique souvent comme un phénomène à cinétique lente.

3  Des règles de cumul des probabilités ont été spécifiquement établies

4  L’INERIS a développé un applicatif métier, appelé SIGALEA, orienté risques industriels fonctionnant avec le SIG Mapinfo.

5 Tous les niveaux ne sont pas forcément présents pour une installation donnée  

6  Recherche menée à l’occasion du programme « Risque, décision, territoire » du MEDD

7  Ces points ont été remis en lumière lors du colloque« Probabilités, Incertitudes et Risques » organisé par le Pôle pluridisciplinaire « Risques » de la MRSH de Caen en juin 2005, tout particulièrement par Patrice Langlois, mathématicien géographe (MTG Rouen -UMR IDEES 6228 CNRS)  

8  ARAMIS website : http://aramis.jrc.it

Haut de page

Table des illustrations

Titre Figure 1 : Nouvelle démarche d’analyse et d’évaluation des risques
URL http://geocarrefour.revues.org/docannexe/image/1473/img-1.png
Fichier image/png, 57k
Titre Figure 2 : Cartographie des niveaux d’aléas
URL http://geocarrefour.revues.org/docannexe/image/1473/img-2.png
Fichier image/png, 1,7M
Titre Figure 3 : Modèle du concept de situation à risque
URL http://geocarrefour.revues.org/docannexe/image/1473/img-3.png
Fichier image/png, 33k
Titre Figure 4 : Modèle conceptuel généralisé de la géodatabase du système spatial risque
URL http://geocarrefour.revues.org/docannexe/image/1473/img-4.png
Fichier image/png, 173k
Titre Figure 5 : Cartographie des enjeux et vulnérabilités
URL http://geocarrefour.revues.org/docannexe/image/1473/img-5.png
Fichier image/png, 357k
Haut de page

Pour citer cet article

Référence papier

Eliane Propeck-Zimmermann, Thierry Saint-Gérand et Emmanuel Bonnet, « Probabilités, risques et gestion territoriale : champs d’action des PPRT », Géocarrefour, vol. 82/1-2 | 2007, 65-76.

Référence électronique

Eliane Propeck-Zimmermann, Thierry Saint-Gérand et Emmanuel Bonnet, « Probabilités, risques et gestion territoriale : champs d’action des PPRT », Géocarrefour [En ligne], vol. 82/1-2 | 2007, mis en ligne le 01 juin 2010, consulté le 18 octobre 2017. URL : http://geocarrefour.revues.org/1473 ; DOI : 10.4000/geocarrefour.1473

Haut de page

Auteurs

Eliane Propeck-Zimmermann

Maître de Conférences de géographie
GEOSYSCOM-UMR IDEES 6228 CNRS
Université de Caen
eliane.propeck@unicaen.fr

Thierry Saint-Gérand

Professeur de géographie
GEOSYSCOM-UMR IDEES 6228 CNRS
Université de Caen

Emmanuel Bonnet

Maître de Conférences de géographie
Université des Sciences et technologie de Lille 1, UFR Géographie et aménagement
emmanuel.bonnet@univ-lille1.fr

Haut de page

Droits d’auteur

© Géocarrefour

Haut de page
  • Revues.org