Cartographie de la pollution atmosphérique en milieu urbain a l'aide de données multisources
Résumé
Seven years after the air quality law in 1996, all cities of 100 000 inhabitants or more in France acquired an air quality surveillance network. According to some studies, the air quality effects on human health and on the environment subsist despite an improvement in air quality. It becomes necessary to determine more precisely the risks related to air pollution, through a better knowledge of pollutant distribution. Analysis of the existing tools reveals that no information about pollutant distribution is available in urban area and with a high resolution. However these tools are complementary for a good comprehension of the spatial distribution of the pollutants. From this analysis, we proposed a method of fusion of all information for a better cartography of the air pollution. The methodology is based on the possibility to define structures of a pollutant concentration field, called "typical field". The mapping is carried out by increasing the number of points and by using interpolating techniques. This study is undertaken in three steps. The first one relates to the characterization of the measuring stations and of the whole city. Landsat satellite images, ground based measurements, emission cadastral and a geographical data base are used to define the "identity cards". The second step uses those identity cards to locate "pseudostations", places of the city presenting attributes similar to a measuring station. Finally the last step focuses on the estimation of the concentration in pollutants by remote sensing. Pseudostations become virtual stations. The method is original in the direction where it uses multisource data. In the long term, it would perform a coherent mapping on every scales.
Sept ans après l'application de la loi sur l'air de 1996, toutes les villes de France de plus de 100 000 habitants possèdent désormais un réseau de surveillance de la qualité de l'air. La qualité de l'air s'améliore progressivement selon certaines études. Pour autant, des effets néfastes sur la santé des habitants et l'environnement subsistent. Il devient nécessaire de caractériser au mieux le risque induit par la pollution. Cela passe par une meilleure connaissance de la distribution spatiale des polluants. L'analyse des outils actuels de surveillance montre que cette dernière information n'est actuellement pas disponible en zone urbaine et à petite résolution spatiale. Pourtant ces outils sont complémentaires pour une bonne compréhension de la distribution spatiale des polluants. De cette analyse, nous proposons une méthode de fusion de toutes les informations pour une meilleure cartographie de la pollution atmosphérique en milieu urbain. La démarche repose sur la possibilité de cartographier les petites structures d'un champ de concentration de polluants, appelé « champ typique ». La cartographie est effectuée en densifiant le nombre de points pris pour une cartographie par interpolation. Cette étude est menée en trois étapes. La première étape concerne la caractérisation des stations de mesures et de la ville entière. Des images satellitaires Landsat, des mesures in situ, un cadastre d'émission et une base de données géographiques sont utilisés pour définir des « cartes d'identité ». La deuxième étape met à profit ces cartes d'identité pour localiser des « pseudostations », lieux de la ville présentant des attributs similaires à une station de mesures. Enfin la dernière étape s'intéresse à l'estimation de la concentration en polluants par télédétection. Les pseudostations deviennent alors des stations virtuelles. La démarche est originale dans le sens où elle fait appel à des données de sources diverses qui permettent d'assurer une cohérence de la cartographie entre les échelles spatiales.
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