Système d’information géographique

Systèmes d’information géographique en tant qu’outil d’évaluation environnementale

Les systèmes d’information géographique (SIG) sont devenus un outil standard à utiliser dans l’évaluation et l’analyse environnementales en raison de la complexité et du volume des informations désormais disponibles. Au cours des dernières décennies, une demande accrue pour le stockage, l’analyse et l’affichage efficaces des données environnementales a conduit à l’utilisation d’ordinateurs et au développement de systèmes d’information sophistiqués. Les SIG permettent aux utilisateurs d’afficher et de comparer des données spatiales provenant d’un emplacement géographique pour un ensemble particulier d’objectifs, et peuvent permettre la modélisation des impacts. La combinaison des SIG avec des sources de données associées, telles que l’imagerie de télédétection, est désormais courante dans la surveillance et l’évaluation de l’environnement. La capacité de gérer des ensembles volumineux de données d’origines, de formats et d’échelles différents permet aux analystes d’aborder les études environnementales de différentes manières (Silveira et al., 1996).

Les SIG rudimentaires ont été développés à la fin des années 1960, et au milieu des années 1970, ils étaient déjà utilisés pour l’analyse des impacts environnementaux. La technique de superposition, abordée au chapitre 6, a été informatisée au début des années 1970 et utilisée pour la première fois pour l’implantation de lignes électriques et de routes. Les améliorations apportées aux SIG ont permis leur utilisation pour l’évaluation et l’analyse environnementales (Haklay et al., 1998). L’application des SIG à l’analyse environnementale continue de croître.

L’utilisation d’un SIG comme outil de modélisation environnementale permet aux modélisateurs d’incorporer des capacités de base de données, la visualisation de données et des outils analytiques dans un seul environnement intégré. Cependant, bien que les SIG soient largement utilisés comme outils d’évaluation environnementale, leur utilisation est largement limitée aux fonctions de base des SIG, telles que la production de cartes, la superposition et la mise en mémoire tampon (Haklay et al., 1998). Cette seule utilisation ne permet pas de tirer pleinement parti des capacités d’analyse spatiale et de modélisation d’un SIG. Les applications futures des SIG dans l’évaluation environnementale continueront d’évoluer, passant du simple stockage et affichage de données à des capacités plus sophistiquées d’analyse de données et de modélisation pour permettre des comparaisons entre différents plans d’action. Un exemple pourrait être l’évaluation de la compatibilité d’une activité proposée avec les sols et la végétation de plusieurs sites de projet possibles. Alors que de simples superpositions peuvent montrer l’intersection de plusieurs éléments, les programmes SIG avancés sont capables d’évaluer et de classer la compatibilité de nombreux facteurs simultanément. Le développement de SIG intelligents pour soutenir les décisions d’analyse spatiale jouera un grand rôle dans la recherche environnementale à l’avenir (Silveira et al., 1996).

Le SIG fournit un outil particulièrement utile pour les prédictions complexes de modélisation. Les SIG actuels gèrent les données à travers quatre processus. L’encodage est le processus de création d’abstractions numériques du monde réel, le stockage est la capacité de traiter efficacement ces données, l’analyse est la corrélation des données spatiales aux variables, et enfin, les résultats sont montrés par un processus d’affichage. Les SIG assurent également le suivi des métadonnées, ou « données sur les données ». Pour que les modélisateurs puissent profiter pleinement des capacités de modélisation complexe d’un SIG, l’intégration des deux systèmes doit être étroitement couplée (Karimi et al., 1996).

Bien que l’utilisation des SIG dans l’analyse de l’impact environnemental offre de nombreux avantages, plusieurs facteurs peuvent limiter leur applicabilité. Beaucoup de ces limitations sont liées à l’économie. La compilation des données nécessaires, l’établissement d’un SIG et l’analyse des résultats du système exigent beaucoup de temps et d’argent. En outre, l’exploitation et la maintenance d’un SIG requièrent un personnel spécialisé. Les informations contenues dans un SIG deviennent rapidement obsolètes (« les chiffres de l’année dernière »), et le responsable du SIG doit être prêt à s’engager dans un effort continu, et souvent coûteux, de collecte et de saisie des données. Ceci est particulièrement important en cas de changement à grande échelle du milieu ambiant, par exemple à la suite d’un incendie de forêt, d’un déplacement de la population faunique ou d’une expansion résidentielle en banlieue. Les logiciels SIG sont sujets aux mises à jour, aux remaniements, aux virus et aux bogues, et le matériel SIG est souvent coûteux et délicat à entretenir. Lors de l’utilisation d’un SIG en vue d’une évaluation d’impact, le personnel doit avoir des connaissances techniques non seulement sur le système informatique mais aussi sur les questions environnementales qu’il traitera. Les préoccupations économiques peuvent être particulièrement pertinentes dans l’utilisation d’un SIG pour l’analyse d’impact parce que les études d’impact sur l’environnement sont souvent menées par des consultants privés opérant sur un marché hautement concurrentiel en termes de coûts (Haklay et al., 1998).

En plus des limitations économiques, l’utilisation des SIG ou d’autres aides informatiques pour l’analyse d’impact soulève d’autres préoccupations. Le manque de données, le coût d’obtention de ces données et leur niveau de précision réduisent souvent l’applicabilité des SIG pour les projets à faible coût et à petite échelle. En outre, comme pour de nombreux systèmes hautement techniques, il existe un risque de « vision étroite ». Il est facile pour l’utilisateur de supposer que tous les facteurs et considérations ont été pris en compte dans le système. Par conséquent, les utilisateurs peuvent négliger d’autres facteurs essentiels à l’environnement local et non couverts par le jeu de données SIG utilisé. De même, comme c’est le cas pour de nombreux outils experts, l’utilisateur risque de considérer le système comme une « boîte noire ». Le système prend des entrées et génère des sorties ; le processus de raisonnement a été caché dans le système, et le processus interne peut être inconnu, ce qui fait que ses défauts potentiels ne sont pas pleinement pris en compte. En outre, les jugements et valeurs individuels ont été internalisés dans le logiciel du système. Les ensembles de paramètres environnementaux contiennent des « faits » (données réelles ou parfois estimations) recueillis par divers spécialistes. Les choix concernant les informations à inclure dans ces bases de connaissances sont basés sur les jugements des individus. Ces choix reflètent les valeurs individuelles et régionales ainsi que les critères liés à la spécialisation des experts concernés. L’utilisation de systèmes informatiques ne permet pas à ces choix d’être examinés ouvertement par l’utilisateur ou les réviseurs ; les informations sont stockées dans l’ordinateur. En outre, certains ensembles de données peuvent contenir des données spatiales sensibles dont la diffusion publique n’est pas autorisée, comme la localisation de sites archéologiques. Ces données sont nécessaires pour préparer l’analyse, mais ne doivent pas être visibles pour les observateurs qui n’ont pas besoin de savoir. Globalement, l’utilisation accrue de la technologie pour traiter de grandes quantités de données établit une barrière entre l’utilisateur et le processus d’identification de l’impact. Le danger est que les utilisateurs prennent sans se poser de questions les résultats des systèmes experts et agissent en conséquence sans comprendre le processus et sans examiner soigneusement l’application des résultats (Morgan, 1998).

En résumé, bien que le potentiel des SIG pour les analyses d’impact environnemental soit compris, l’application réelle des capacités analytiques des SIG continue d’évoluer. Un SIG fonctionne bien pour un site fédéral important et établi, tel qu’un parc ou un site de recherche, avec un engagement de mission à long terme et une base environnementale relativement stable. Il ne fonctionne pas aussi bien pour les analyses de programmes, les propositions avec des sites de mise en œuvre dispersés, ou les actions d’agences proposées pour des zones avec des informations environnementales de base minimales. Seul un petit nombre d’agences et de consultants possèdent l’ensemble des compétences et des ressources nécessaires pour effectuer des analyses à ce niveau supérieur. Une utilisation plus large de cette approche nécessitera des améliorations au sein du SIG ainsi que le développement d’un niveau plus élevé d’expertise du personnel et une réduction significative du temps et des coûts nécessaires pour y parvenir. On peut s’attendre à ce que ces problèmes constituent une contrainte particulièrement importante pour l’utilisation régulière des techniques SIG avancées, compte tenu des délais stricts et des coûts élevés qui s’appliquent habituellement à l’analyse de l’impact environnemental. Toutefois, en améliorant ces facteurs limitatifs, une grande partie du processus d’évaluation des incidences pourrait être largement automatisée grâce à des avancées telles que l’utilisation de bases de données locales ou régionales universelles accessibles à tous les utilisateurs, et d’outils analytiques normalisés développés spécifiquement à cette fin. Avec le temps, les SIG pourraient devenir le meilleur allié du professionnel de l’impact environnemental.