par Henri HUGEL, chef du service de l’Information Géographique

Le 29 juin 1990 le conseil de la Communauté Urbaine de Strasbourg (CUS) a décidé la création d’un SIG, pour une dépense d’investissement estimée à 25 MF, comportant l’acquisition d’un système, la saisie des données et la mise en place d’applications pour ses six principaux services. Ce projet a été conçu dans le cadre du partenariat avec les gestionnaires de réseaux, créé 18 ans plus tôt.

Par ailleurs, tout utilisateur d’un PC relié à Internet peut, aujourd’hui, se prévaloir de disposer d’un SIG de niveau mondial. Sans contester ni l’intérêt, ni l’utilité de ce type d’équipement, force est de constater qu’entre les deux types de SIG, il y a un monde…

Le présent article va essayer de répondre aux questions posées et de faire la différence entre les deux approches.

Le SIG de la CUS est un SIG urbain, polyvalent et transfrontalier couvrant l’ensemble des domaines d’application : de la gestion des patrimoines à l’aide à la décision, en passant par la planification urbaine, la conception de projets, l’implantation et le rétablissement de limites sur le terrain…

Pour répondre à tous ces besoins, les données qu’il contient vont de l’image satellitaire aux données détaillées topographiques 1/200. Il couvre les 27 communes de la CUS, soit un territoire de 310 km2, se décomposant en 160 km2 de zones urbanisées ou aménagées et de 150 km2 de zones naturelles, comprenant 1500 km de voies. Il contient également certaines données de base sur 138 km2 de la ville de KEHL (Allemagne) ainsi que la cartographie des communes contiguës sur environ 100 km².

Les acteurs principaux du SIG sont les producteurs et utilisateurs de données que constituent les services communautaires, les 27 communes de la CUS et la ville de KEHL, les gestionnaires de réseaux, l’agence d’urbanisme et le service départemental d’incendie et de secours (SDIS). Parmi les 80 services de la ville et de la communauté urbaine, une quinzaine produit et gère des volumes importants de données, une trentaine intervient sur des volumes plus faibles et deux services jouent un rôle spécifique : celui de l’informatique et des réseaux et celui de l’information géographique.

Le service de l’informatique administre les systèmes et assure la maîtrise d’ouvrage des développements. Le service de l’information géographique, héritier du service de l’arpentage, administre les données, produit et gère les données de base, assiste les services pour la saisie de leur données spécifiques et anime le comité technique de la Commission de l’Information Géographique de l’Agglomération de Strasbourg (CIGAS).

La CIGAS rassemble, depuis 1972, les services de la CUS et les gestionnaires de réseaux : Electricité de Strasbourg, Gaz de Strasbourg, France Télécom ; depuis 1995, Lyonnaise Câble et Est Vidéocommunication et à partir de 2001 le Service Départemental d’Incendie et de Secours (SDIS) et le Service Départemental de l’Eau et de l’Assainissement (SDEA) dans le but de mettre en place un système efficace d’échange de données sur les réseaux destiné à en produire une synthèse cohérente. En mutualisant leurs ressources, ses membres ont produit et géré jusqu’en 1990 le fond de plan VRD au 1/200 manuel sur 10 communes, puis en ont assuré l’informatisation, de 1991 à 1994. Entre 1995 et 1999, ils ont étendu l’ouvrage à l’ensemble des 27 communes de la communauté urbaine.

Le Système d’Information Géographique couvre principalement quatre domaines d’application :

Les applications de gestion qui sont de loin les plus lourdes et aussi celles qui traitent les volumes les plus importants de données. Elles concernent :

• la gestion des réseaux communautaires d’eau, d’assainissement et de signalisation
• la gestion des réseaux communaux d’éclairage public
• la gestion déléguée des réseaux d’électricité, de gaz, de téléphone et de vidéocommunication (systèmes indépendants).

• la gestion de la voirie, de la domanialité publique routière et des alignements

• la gestion des patrimoines bâtis et non bâtis

• l’urbanisme opérationnel et réglementaire.

Les études et les projets qui, bien que n’appartenant pas au monde réel, utilisent les données de base et enrichissent le SIG par l’intégration des versions validées des études de voirie, de réseaux, d’aménagement, de construction et d’urbanisme.

L’aide à la décision, comprenant la cartographie thématique, l’analyse spatiale et les statistiques, est un domaine complexe de par la grande diversité des sources d’information à collecter et à traiter. Elle vise à réaliser des simulations, à affiner les prévisions, à concevoir et à suivre des programmes d’investissement et à évaluer les résultats des politiques menées. C’est le domaine qui, aujourd’hui, reste le plus à développer.

L’édition et la diffusion de données concernent la production de documents standards :

cartes et plans officiels à différentes échelles, atlas de base au 1/4000 et 1/10000, atlas thématiques…ainsi que les prestations à la demande : documents destinés à la publication PAO, CD ROM, cartes et plans thématiques, requête, données numériques…

Les outils du SIG sont Géocity pour la gestion de la base centrale, Map info pour la thématique, Autocad pour les projets, Illustrator et Photoshop pour la PAO, Geoweb pour la consultation PC

en intranet et Internet pour la consultation de la cartographie et de l’orthophotoplan à petite échelle.

Les coûts d’élaboration et de gestion d’un tel système portent à rechercher s’il comprend un élément dont le poids est plus particulièrement déterminant dans son économie globale. A cet effet, trois questions méritent d’être posées : qu’est ce qui est le plus cher à mettre en place ? Qu’est ce qui est le plus coûteux à gérer ? Qu’est ce qui est le plus difficile à acquérir ?

A ces trois questions on trouve une réponse unique : les données. Celles-ci représentent 80 % du coût d’investissement et de fonctionnement et les données détaillées, les plus volumineuses et les plus coûteuses, sont impossibles à acquérir sur le marché. Parmi ces données, certaines sont communes à plusieurs voire à une majorité d’applications : ce sont les données de base ou de référence.

Ces données de base, transversales et accessibles à tous, ont un caractère à la fois économique, sémantique, technique et juridique.

· Economique, car l’importance de leur coût incite à éviter tout double emploi. Pour ce faire, la mutualisation des ressources de l’ensemble des intervenants sur un même territoire est certainement la meilleure solution (cohérence économique). La recherche d’un dénominateur commun n’étant pas chose aisée, la satisfaction rigoureuse des trois autres caractères paraît être une base minimale, non négociable et absolument indispensable.

· Sémantique, car les données de base donnent à l’ensemble des utilisateurs une représentation et une définition unique d’un même territoire. Elles constituent, en quelque sorte, le langage commun géographique, qui facilite les échanges et la compréhension entre acteurs (cohérence logique).

· Technique, car le contenu des données de base doit permettre de garantir la cohérence du cycle terrain-base de données-terrain. Ce sont donc bien des données de référence, grâce auxquelles les multiples opérations de levé, de traitements et d’échanges réalisés par les utilisateurs, conduisent à des résultats géométriquement cohérents entre eux. Cette cohérence doit bien sûr aller jusqu’à l’implantation sur le terrain (cohérence physique).

· Juridique, car la qualité des données de base doit permettre d’améliorer la qualité des données spécifiques des gestionnaires et partant, d’augmenter la sécurité juridique en matière d’exploitation des ouvrages et des patrimoines.

Les données de base, avec plus de 6 millions d’objets et 60 Go d’image, constituent de loin les données les plus volumineuses du SIG. Elles répondent aux principes directeurs suivants : quatre niveaux d’échelle, le niveau le plus grand est levé sur le terrain et lui seul, chaque autre niveau est déduit du précédent avec le maximum d’automatisation et la mise à jour est organisée du niveau détaillé vers le général, selon le même principe.

Enfin, la spécificité des données de base nécessite la mise en place d’une gestion centralisée, hautement spécialisée et indépendante des utilisateurs. C’est un des rôles les plus importants du service de l’information géographique qui est le garant de la cohérence du SIG.

Les données de base (DB) existantes comprennent :

Les réseaux planimétriques et altimétriques. Les 5 000 points polygonaux seront remplacés en 2001 par un réseau permanent GPS.

Les DB détaillées topographiques 1/200 couvrent 160 km2 de zone urbanisée et totalisent 1,5 millions d’objets en 91 classes. Données essentielles du SIG elles sont à la base de toutes les autres. Produites à partir de 1976 leur mise à jour est annuelle pour le bâti et les zones actives et triennales pour l’ensemble des classes. Des données similaires existent sur Kehl (180.000 objets).

Les DB parcellaires couvrent 310 km2 et concernent 200 000 parcelles ainsi que 700 000 repères qui ont été calculés (précision 5 cm), soit 1,9 millions d’objets en 7 classes. Ce volume est dû à la structuration topologique. Ce sont les données spécifiques au cadastre local. La géométrie est complétée par les données alphanumériques cadastrales.

Les DB intermédiaires : 1/2000 à 1/8000 sur 160 km2, 478 000 objets en 14 classes dont la production et la gestion est entièrement automatisée à partir des données détaillées.

Les DB cartographiques : 1/8000 à 1/50000 sur 548 km2 CUS + Kehl + environs, soit 40.000 objets en 33 classes.

La cartographie générale : 1/50 000 à 1/200 000  sur 548 km2, CUS + Kehl + environs, soit
1 500 objets en 11 classes destinées à représenter le territoire au format A3 et A4.

Le filaire ou schéma des voies : 1/2000 à 1/25000 sur 395 km2 CUS + Kehl, soit
50 000 objets en 4 classes.

Les îlots INSEE : 1/2000 à 1/25000 sur 310 km2, soit 1 500 objets en 7 classes.

L’orthophotoplan de 1998 : 1/2000 à 1/100000 sur 310 km2 + Kehl centre, résolution 16 cm, pyramide en 7 niveaux, pour un volume de 60 Go. La mise à jour est à l’étude.

Le Modèle numérique de terrain (MNT) et courbes de niveau sur 310 km2 + Kehl centre, soit 1,8 millions de points, ayant une précision altimétrique de 20 cm.

Le Modèle numérique d’élévation (MNE) sur 15 km2 (test d’exploitation en cours).

A quoi servent ces données de base ? Leur diversité et leur volume sont-ils justifiés ? S’il est difficile de répondre à ces questions par le détail, il est néanmoins possible d’indiquer leur taux d’utilisation global, fourni par les statistiques d’accès aux serveurs. Pour les 15 principaux services utilisateurs de la CUS et 2 partenaires le taux d’utilisation des seules données de base est au moins de

soit l’utilisation de l’équivalent du contenu de

Ces statistiques ne tiennent pas compte des données utilisées sur les systèmes embarqués, les deux stations indépendantes ainsi que sur les outils tels que PAO, Mapinfo, Autocad et Internet (5000 accès par mois). Considérant par ailleurs que trois partenaires n’ont pas encore fourni leurs statistiques et que certains sites sont soit en cours de développement soit en cours de stabilisation, on peut estimer que ce taux d’utilisation doublera probablement d’ici 2002.

Ces données de base servent, entre autre, de support à l’élaboration quotidienne d’environ 200 documents à caractère géographique diffusés par la CUS et ses partenaires en vertu de leurs obligations légales ou réglementaires (arrêtés, autorisations, certificats, attestations, DR, DICT…). Leur qualité doit en garantir l’excellence technique, car une étude juridique, réalisée en 1999 par un cabinet d’avocats, a conclu que les auteurs de ces documents étaient clairement soumis à une obligation de résultat.

Certains coûts de saisie de données spécifiques et de développement d’applications ne sont connus que partiellement aujourd’hui. Leur connaissance nécessite soit l’achèvement de certains travaux, soit la réalisation d’analyses visant à obtenir des résultats pertinents. Pour ces raisons, il paraît préférable de ne publier que les éléments de coût connus et vérifiés à ce jour et se rapportant aux seules données de base.

Les coûts indiqués ici sont des coûts globaux, toutes taxes comprises, qui comprennent à la fois les dépenses d’investissement ainsi que les dépenses de fonctionnement. Pour ces dernières ont été prises en compte l’ensemble des charges, directes et indirectes. Enfin, la structure des coûts ayant évolué en 25 ans de production il a semblé préférable, dans un but de simplification, de retenir la valeur de reconstitution des ouvrages comme référence financière.

Cette valeur de reconstitution de l’ensemble des données de base est évaluée à un peu plus de 175 MF. La valeur de reconstitution des seules données de base détaillées est évaluée à environ 160 MF qui se décomposent en 112 MF de DB détaillées topographiques, 18 MF de calcul de parcellaire et 30 MF de rétablissement de canevas cadastral. L’importance des deux derniers postes relève de la spécificité du cadastre Alsace-Moselle.

Le financement de la production de ces données de base détaillées, qui représentent 91,5 % de la valeur de l’ensemble des données de base, a été assuré par la CIGAS, sur la période 1976 – 1999. Il a reposé sur le principe de la mutualisation des ressources disponibles au niveau de l’ensemble des partenaires, sans création de dépenses supplémentaires, ce qui explique la durée particulièrement importante de l’opération. La création des données de base restantes a été prise en charge par la CUS, sur une période d’environ 15 ans.

Il est bien établi, aujourd’hui, que l’information géographique ne présente de réel intérêt que dans la mesure où elle est régulièrement mise à jour. Celle-ci produit annuellement :

soit le double de la surface bâtie de la ville de Paris, pour un coût global de 5,7 MF par an.

Cette dépense est prise en charge par la CUS pour environ 2/3 et le reste est réparti entre les autres partenaires ; ce qui représente pour chaque autre partenaire :

soit en H.T, moins que le coût de un agent/an (charges directes et indirectes comprises).

En mutualisant leurs ressources pendant 28 ans, les membres de la CIGAS ont créé, sans dépenses supplémentaires, un référentiel commun produisant des économies d’échelle, facilitant les échanges entre partenaires, garantissant la cohérence entre les données et le terrain et améliorant la qualité de leurs données spécifiques. Outre la réalisation de cette base de données communes, le résultat le plus significatif de ce partenariat concerne le coût annuel de sa mise à jour qui représente, pour chaque partenaire, autre que la CUS, le coût de un agent pour une surface double de celle de la ville de Paris, avec la qualité du 1/200.

L’exposé des motifs de la délibération du 29 juin 1990 précisait que " Cette souplesse d’utilisation, l’unicité de mise à jour ainsi que les facilités d’échanges avec de multiples partenaires génèreront d’appréciables économies de gestion. Ces gains de productivité permettront un redéploiement des moyens actuels en personnel ".

Dix ans après, l’informatisation des données de base a produit des gains dont certains sont clairement identifiés aujourd’hui. Parmi ces gains, quelques-uns ont d’ores et déjà été évalués, d’autres restent à évaluer et les derniers sont difficiles à chiffrer. A ces trois catégories s’ajoute enfin une quatrième, comprenant les gains difficiles à identifier.

· Les principaux gains identifiés et évalués se chiffrent à 9 MF/an, coûts directs et indirects compris, et se décomposent en :

Ces gains sont essentiellement dus aux performances du système, à l’informatisation des données, à l’unicité de leur mise à jour et à l’automatisation de la production des données dérivées, ainsi qu’à la réorganisation du service de l’arpentage, pour des parts sensiblement égales (auparavant le service répercutait les mises à jour dans six ouvrages différents).

· Parmi les gains identifiés mais restant à évaluer on trouve : les gains en matière de mise à jour du fond de plan des services qui n’étaient pas gérés en mode bimatriciel, la diminution de certaines ressources (véhicules, 30 m3 d’archivage…), les gains induits par GPS, la diminution des coûts de production des données, ainsi que les gains de productivité des services, liés à la suppression de l’archivage et des traitements des plans manuels.

· Les gains identifiés difficiles à évaluer concernent les bénéfices produits par les processus d’aide à la décision, la disponibilité quasi immédiate des données, (auparavant il fallait attendre 3 à 4 mois pour obtenir un fond de plan 1/200 sur quelques ha), l’enrichissement des données, dont la géométrie a été complétée utilement par de nombreuses informations alphanumériques et enfin la réduction du risque juridique liée à l’amélioration des données diffusées.

· En ce qui concerne les gains difficiles à identifier, on peut citer, par exemple, les erreurs ou les fautes que le SIG permet d’éviter grâce à l’amélioration de la protection des ouvrages

Les coûts globaux d’informatisation des données de base détaillées, de 39 MF, se décomposent en 28 MF de saisie de l’existant et en 11 MF de matériel, logiciel et développements. Leur rapprochement avec les seuls gains évalués à l’heure actuelle, permet d’estimer que la durée d’amortissement de l’informatisation des données de base correspond à un maximum de cinq années en pleine charge (1996-2001). Ce calcul n’a pas pris en compte les dépenses de maintenance informatique car elles sont largement inférieures aux gains non évalués.

Il ne s’agit là que d’une première approche sur l’utilité et l’économie du SIG qui sera enrichie au fur et à mesure de l’achèvement des saisies des données spécifiques aux services.

De ces chiffres ressort l’importance stratégique qu’occupent les données de base dans la réalisation d’un SIG urbain polyvalent, ainsi que le niveau particulièrement élevé de leur utilisation. Ils mettent également un terme au débat, qui a eu lieu dans un certain nombre de pays européens pendant plus d’un siècle, sur la possibilité technique de produire et de gérer des données de type 1/200 sur des surfaces importantes. De plus, ils permettent d’affirmer, aujourd’hui, qu’une telle réalisation est rentable économiquement, à condition de fédérer les ressources de l’ensemble des acteurs d’un même territoire.

De telles données existent dans toutes nos collectivités locales, sous une forme plus ou moins complète et plus ou moins structurée. La part du chiffre d’affaire de l’ordre des géomètres experts, concernant nos collectivités, témoigne de l’importance de leur volume. Hormis dans certaines grandes villes, elles sont souvent éclatées dans de multiples services ou organismes, ce qui ne permet généralement pas d’en avoir une vue globale, ni technique, ni économique. Leur fédération à un niveau pertinent semble être la première condition à remplir pour réussir la mise en place d’un SIG.

Dans ce domaine, le projet de la CUS a bénéficié de conditions particulières. Lors de sa création, en 1967, la communauté urbaine disposait du plan cadastral et du plan parcellaire descriptif au 1/1000 sur Strasbourg, d’un service de l’arpentage bien structuré, mais d’aucune documentation sur les 26 autres communes. Les besoins de ce nouvel établissement public, associés à ceux des gestionnaires de réseaux externes à la CUS ont donné naissance à la CIGAS en 1972. Des synergies ont été recherchées avec certains producteurs de données de niveau national, mais malheureusement en vain. Les organismes membres de la CIGAS étant de niveau local, à l’exception de France Télécom, c’est finalement en toute indépendance des administrations centrales que s’est développé notre SIG.

Aujourd’hui, l’information géographique connaît, fort heureusement, un débat national sous l’égide du Comité National de l’Information Géographique (CNIG), ainsi qu’une prise en compte de son intérêt au niveau des instances européennes. Dans ce contexte, une des questions restant à résoudre en France consiste à savoir comment associer à ces débats le plus grand producteur d’information géographique de notre pays que sont ses 36 000 communes. De la prise en compte de leurs besoins et des synergies qui sauront se développer entre les acteurs nationaux et locaux dépend l’essor des SIG de nos collectivités.