Contexte de la cartographie du bruit

Contexte de la cartographie du bruit 

La réglementation relative au bruit 

La réglementation relative au bruit se base essentiellement sur une directive européenne et sur la loi bruit de 1992. La directive européenne 2002/49 porte sur l’évaluation, la prévention et la gestion du bruit. Elle demande aux 25 Etats membres de mettre en place des plans d’actions tels que les Plans de Prévention du Bruit dans l’Environnement, traduisant l’évaluation de l’exposition au bruit et des actions de prévention et de réduction du bruit. Au sein de ces plans, doivent être présentées des cartes de bruit (Préfecture du Var, 2014). Cette directive indique les prescriptions minimales auxquelles doivent répondre ces cartes de bruit stratégiques. Elle stipule que ces cartes sont des représentations des données relatives à des ambiances sonores, des dépassements de valeurs limites, des estimations de données (habitations, hôpitaux, écoles, nombre de personnes) présentes dans une zone spécifique et exposées au bruit. Les cartes relatives aux agglomérations doivent se concentrer sur les émissions sonores provenant des sources suivantes : la circulation routière, le trafic ferroviaire, les aéroports, et les sites d’activités industrielles, y compris les ports. De plus, les cartes de bruit stratégiques doivent être une source d’information pour les citoyens. Certaines informations sont requises: une représentation graphique, des cartes présentant les dépassements d’une valeur limite, des cartes différentielles établissant une comparaison entre la situation existante et les situations futures, des cartes indiquant valeurs et indicateurs de bruit à une hauteur autre que 4m (directive européenne 2002/49). En France, la réglementation concernant le bruit est définie par la loi bruit (loi n°92 1444) du 31 décembre 1992 et se trouve dans le code de l’environnement. Elle est composée de 26 articles (article L.571.1 à L.571.26) ayant pour objectifs de : « Prévenir, supprimer ou limiter l’émission ou la propagation sans nécessité ou par manque de précaution des bruits ou des vibrations de nature à présenter des dangers » (CidB, 2018). Cela revient à développer des mesures préventives et de protection, à réglementer les activités bruyantes en fixant des seuils d’émission de bruit, simplifier la constatation des infractions ainsi que renforcer les mesures judiciaires et administratives. Suite à cette loi, s’ensuivent donc différents textes d’applications comme les décrets réglementant les bruits des transports terrestres, les activités bruyantes, les caractéristiques acoustiques des bâtiments, le contrôle et la surveillance du bruit, etc. Ceci est, de plus, accentué par une volonté de favoriser la concertation, le dialogue mais aussi l’information (CidB, 2018). Que ce soient ces trois concepts ou les décrets énoncés juste avant, ces éléments interviennent notamment lors de projets d’urbanisme.

Le bruit et l’aménagement du territoire 

Alors que le bruit est qualifié comme « une gêne fortement ressentie et jugée intolérable » par l’Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (ADEME), le calme est jugé comme « une composante essentielle de la qualité urbanistique et résidentielle des espaces construits et il contribue à une bonne santé» (COTER et CFLB, Novembre 2015). Cela annonce qu’une priorité doit être portée sur la maîtrise de l’exposition au bruit des personnes, notamment dans les espaces publics.

Le bruit est alors devenu à part entière un paramètre du concept d’« Aménagement durable ». Cette notion implique de « préserver les lieux de tranquillité et en développer d’autres », deux actions indispensables selon la Commission Fédérale pour la Lutte contre le Bruit (CFLB) et le Conseil de l’Organisation du TERritoire (COTER) (COTER et CFLB, Novembre 2015). La volonté est maintenant d’intégrer le bruit dans les actions d’aménagement. Ces nuisances sont majoritairement perçues dans les centres urbains. De plus, il s’avère que le degré de cette pollution sonore est relié entre autres à la forme urbaine d’un espace (Italo C. Montalvão Guedes, 2011). Ainsi, de nombreuses études, dont celle de Guedes, montrent que dans certaines zones, la densité de construction, le profil des rues, la présence d’espaces verts et la position et la forme du bâti influencent son environnement sonore. Or, ces éléments constituent les champs d’intervention de l’aménagement du territoire. Comme Guedes le souligne dans son étude, il devient alors nécessaire de prévoir le niveau de son généré par le trafic et d’utiliser ces informations dans la phase d’élaboration de projets afin de minimiser les effets du bruit sur l’environnement urbain (Italo C. Montalvão Guedes, 2011). Ainsi, l’information relative au bruit est un élément qui se doit d’être performant et un outil indispensable en aménagement.

L’information relative au bruit 

L’information concernant le bruit constitue une démarche importante (réglementée notamment par la Directive Européenne 2002/49/CE). L’ADEME a d’ailleurs annoncé en 2010 le lancement d’un observatoire du bruit des transports terrestres, dans les agglomérations de plus de 100 000 habitants (ADEME, 2014). Désormais, les nuisances sonores sont présentes dans de nombreux documents d’urbanisme tels que les Plans Communaux de Sauvegarde (PCS) ou encore les Plans de Prévention du Bruit dans l’Environnement (PPBE). Ceux-ci listent les points noirs bruits (PNB) provoqués par le trafic en agglomération et font l’objet d’une cartographie. Ce sont alors des outils essentiels notamment pour identifier les zones à risques et quantifier le bruit en leur sein, afin de mieux le gérer. Cependant, aujourd’hui, la réalisation des outils de communication sur les niveaux sonores se fait suivant une démarche top down (cartographie réalisée par des professionnels uniquement). Elle ne prend alors pas en compte les besoins des destinataires et se limitent donc aux éléments que la réglementation européenne exige. Pour cela la portée de la communication peut se voir limitée. La question qui se pose alors est : Comment mieux communiquer sur le bruit ? L’intérêt est, maintenant, de s’intéresser aux moyens de communication permettant l’utilisation et la compréhension des cartes de nuisances sonores par un large public. Des études sont en cours pour répondre à cette problématique, comme celle de Cart’Asur (ce PFE s’intègre notamment dans celle-ci). L’objectif de Cart’Asur et du travail présenté au sein de ce rapport est de composer un outil de communication s’appuyant sur la cartographie afin de représenter l’environnement sonore à différentes échelles spatiales et temporelles (Cart’Asur, 2014). Effectivement, ce travail vise l’amélioration des représentations existantes, à savoir les cartes proposées par Cart’Asur, correspondant à un premier prototype, et ainsi la transmission de l’information, la prévention, la gestion et le dialogue entre acteurs concernant le bruit. En se basant sur ces premiers prototypes, comment améliorer les représentations cartographiques du bruit afin de les rendre accessibles à un large public ? La particularité de Cart-Asur est d’adopter une démarche dite circulaire basée sur la construction de cartes de bruits (ambiance sonore) prenant en compte les besoins et préférences de sujets volontaires ou destinataires (riverains, techniciens, etc.).

Cartographie du bruit et la communication 

La cartographie comme outil de communication 

Le choix décidé ici est de proposer une cartographie des ambiances sonores. En effet, la prise en compte de la perception du bruit (souvent peu étudiée) permet de compléter celle des niveaux sonores. Le langage visuel est un moyen de communication instantané, il ne nécessite généralement que très peu de temps de réflexion et est souvent perçu comme plus efficace qu’un texte. Cela reprend les paroles du philosophe Confucius « une image vaut milles mots » (Confucius, -551 à -479 a.v JC). Cependant, pour que ces paroles soient vérifiées faut-il encore que cette représentation soit utile et compréhensible par tous. D’après Muelhenhauss (Muelhenhauss, 2014), la compréhension d’une carte est associée au fait que la carte « crée du sens » (« create meaning ») pour celui qui l’utilise. Ce sentiment proviendrait d’un mélange entre la création d’appétit, grâce à l’esthétique de l’image, et la satisfaction de la curiosité de l’utilisateur (« mix between create appetite by beauty and satisfy curiosity »). Cela demande alors de savoir à qui cette carte est destinée et pour quelle utilisation. Dans notre contexte d’étude, cela va demander une adaptation des fondamentaux de la représentation cartographique, décrits par J. Bertin (voir annexe 1), afin que l’illustration proposée satisfasse le désir de curiosité d’un public professionnel ou non de la cartographie. Cette faculté doit être vérifiée pour tout type de représentation graphique dont les cartes et notamment celles du webmapping. Le webmapping est un outil de communication puissant notamment par la multitude des possibilités techniques qu’il comporte. Il permet de créer une interactivité entre la carte et l’utilisateur, d’ajouter une dynamique. Ceci permet d’augmenter le nombre d’informations et ainsi de satisfaire davantage de besoins. Ce moyen de diffusion des cartes par l’intermédiaire d’internet est un domaine en plein essor suite au développement des solutions Open Source. Il permet à la fois de visualiser les mêmes cartes statiques que celles existant au format papier, et de générer des cartes dynamiques (évolution et mouvements des cartes ) et interactives (créant un lien entre la carte et l’utilisateur). Il s’agit d’un outil intéressant, adaptable et adapté à chaque utilisateur. Il représente également d’un outil d’information géographique plus accessible, étendant la visualisation, l’utilisation des cartes et leur création à un public plus large. Le webmapping permet ainsi une démocratisation du domaine de l’information géographique (Mohsen, 2008). Que ce soit pour du webmapping ou dans des formats plus classiques, la cartographie est un moyen de communication qui, de ce fait, doit s’intéresser à la perception des utilisateurs pour évoluer.

L’aspect cognitif, un paramètre important en cartographie 

Précédemment, il a été indiqué qu’une carte apparaît comme efficace lorsqu’elle crée du sens chez celui qui l’utilise (Muelhenhauss, 2014). Cela fait alors appel à la notion de cognition. Cette notion concerne la capacité de chaque individu à relier tout ce qu’il peut voir ou ressentir durant un moment présent, à une perception passée afin d’en faciliter sa compréhension (CrashCourse Psychology, 2014). Par exemple, dans le domaine de l’urbanisme, Colette Cauvin (Cauvin, 2002) explique que pour comprendre un espace, il faut s’intéresser à sa description purement objective, ce qui est donné et construit, mais aussi à son côté plus subjectif, à la perception que les usagers ont de l’espace (aspects cognitifs). Cela permet au final de créer un espace beaucoup plus adapté aux futurs usagers. Cependant, des recherches comme celle de Mary Hegarty (Hegarty et al., 2009), expliquent que dans certains cas la cognition peut avoir des effets contradictoires et ainsi limiter ses bienfaits. Hegarty a notamment démontré que dans le cas de l’élaboration de représentations graphiques, les perceptions cognitives ont une influence négative sur la compréhension. Les résultats de son enquête indiquent que les choix, qualifiés de « naïfs », des utilisateurs en termes de composants graphiques, limitent l’efficacité, voire la performance de la représentation, définie comme le niveau de compréhension d’une carte, ainsi que le temps pris pour atteindre cette compréhension. Indépendamment de leur capacité à lire une carte, les utilisateurs ont tendance à choisir la complexité plutôt que la simplicité. Or, ce phénomène est totalement opposé aux principes de la cartographie qui prônent la simplicité et l’efficacité. La performance se voit diminuée avec la complexité. Hegarty rappelle alors la nécessité d’être prudent lorsque la démarche de création d’une carte se fait en relation avec les utilisateurs, afin de garder l’intégrité de la performance. Pour ce PFE, qui s’appuie notamment sur une approche collaborative et circulaire avec des destinataires volontaires pour évaluer des cartes de bruits, on s’attachera à comparer les choix des utilisateurs et les degrés de performance (en termes de compréhension) qu’ils impliquent, afin d’identifier un niveau de performance suffisant.

Contenu des cartes de bruit actuelles 

Actuellement, les cartes de bruit représentent, par des codes couleurs, l’exposition moyenne au bruit. Elles servent à représenter des situations sonores actuelles ou futures. Elles indiquent également les dépassements de valeurs limites, le nombre de personnes impactées, les logements exposés, pour chaque valeur et chaque zone (Préfecture du Var, 2014). La directive européenne 2002/49/CE définit des indicateurs globaux que les cartes doivent représenter :
– Lday (ou niveau journalier) correspond au niveau de bruit moyen sur une journée (LAeq ou niveau équivalent (7h-19h)) et est déterminé sur une année. Il s’agit d’un indicateur associé à la gêne sur la période diurne de 7h à 19h.
– Levenig correspond au niveau de bruit moyen d’une soirée (LAeq (19h-23h)). Il est également déterminé sur une année.
– Lnight correspond, lui, à la nuit (LAeq 23h-7h). Il s’agit d’un indicateur de bruit lié aux perturbations du sommeil.

D’après cette directive, les valeurs limites sont déterminées par les états membres et peuvent varier en fonction des types de bruit (trafic ferroviaire, routier, aérien…). De plus, l’évaluation pour le calcul de ces indicateurs s’effectue à une hauteur de 4,0 m (+/- 0,2 m) au-dessus du sol (directive européenne 2002/49).

Les cartes de bruit sont croisées avec les données démographiques pour dénombrer la population exposée. Il existe plusieurs types de cartes d’exposition (Préfecture du Cantal, 2010) :
– Les cartes d’exposition (type A) : montrent les zones exposées à plus de 55 dB le jour (Lday) et les zones exposées à plus de 50 dB la nuit (Ln) ;
– Les cartes des secteurs affectés (type B) : représentent les secteurs affectés par le bruit, préalablement définis dans les arrêtés préfectoraux de classement sonore ;
– Et les cartes de dépassement des valeurs limites (type C) : montrent les emplacements où les valeurs limites de jour et de nuit sont dépassées.

Les cartes permettent de mieux connaître le niveau de bruit et ainsi mieux le maîtriser afin d’améliorer la qualité de vie, la sécurité et la santé des personnes impactées. Néanmoins, ces cartes ont des points faibles, qu’il est indispensable d’identifier pour la suite de ce projet.

Les limites 

Au vu de tous ces éléments il apparaît comme difficile pour une personne lambda de comprendre ces cartes et encore plus de s’y intéresser. Les cartes de bruit actuelles intégrées aux documents d’urbanisme présentent certaines limites. En effet, elles doivent fournir assez d’informations pour être utiles, tout en restant compréhensibles. De fait, d’après l’étude de Beate Weninger « The Effects of Colour on the Interpretation of Traffic Noise in Strategic Noise Maps », il existe une limite inférieure quant à la quantité d’informations, afin que la carte soit utile, et une limite supérieure pour qu’elle ne soit pas trop complexe (Weninger, 2013). L’information transmise par les cartes de bruit aujourd’hui se focalise principalement sur la représentation des bruits nocifs et désagréables pour la qualité de vie d’un individu. Elle évoque principalement la multi-exposition au bruit des habitants d’une commune. Cependant, cette multiexposition ne concerne que les bruits aérien, ferroviaire, industriel et routier. Or, ces nuisances ne sont  pas les seules sources de bruit présentes dans une aire urbaine. Plusieurs autres éléments, caractéristiques de l’activité humaine, peuvent en être l’origine, et peuvent tout aussi bien être perçus comme agréables ou non (sons provenant d’une animation de rue par exemple).

Table des matières

Introduction
Contexte de la cartographie du bruit
La réglementation relative au bruit
Le bruit et l’aménagement du territoire
L’information relative au bruit
Cartographie du bruit et la communication
La cartographie comme outil de communication
L’aspect cognitif, un paramètre important en cartographie
Contenu des cartes de bruit actuelles
Les limites
Les solutions proposées vers un second prototype de cartes de bruit
Contenu de cartes de bruit défini selon le projet de Cart’Asur
Contexte / participants
Analyse du questionnaire et propositions de nouvelles améliorations
Analyse globale des réponses aux questionnaires
Analyse détaillée des réponses aux questionnaires
Symbologie
Fond de carte
Légende
Interface Web
L’eye-tracking comme moyen de recherche pour l’élaboration de nouvelles cartes
Conclusion
Bibliographie
Annexes
Annexe 1 : Les éléments de la sémiologie graphique
Annexe 2 : Coefficient de variation, création de classes
Annexe 3 : Tests du KHI2
Annexe 4 : Test de Kruskal-Wallis
Annexe 5 : Eye-tracking, CHU de Tours

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