Caractérisation de la relation entre organisation spatiale d'un territoire et risque d'incendie : Le cas des interfaces habitat-forêt du sud de la France

In recent decades, the expansion of the WUIs has significant implications for wildfire management. WUIs are defined as the area where structures and other human development meet or intermingle with undeveloped wildland. WUIs create an environment in which fire can move easily between structures and vegetation fuels and where fire frequently occurs due to human activity. Their expansion has thus increased the likelihood that wildfires will threaten structures and people. So as to broaden the information base upon which decisions are made regarding fire activities, the thesis developed method for mapping Wildland-Urban Interfaces at regional and local scales in the European Mediterranean context. It also developed a method for assessing and mapping fire risk in Wildland-Urban Interfaces through the calculation of a global fire risk index. The method is based on remote sensing and spatial analysis. After specifying accurate definition and typology of WUI, a method was developed in order that WUIs can be mapped on large areas and at local and regional scales. This is an easily reproducible method based on objective and quantitative criteria. It also includes different tools to map housing configuration (isolated, scattered, dense clustered and very dense clustered housing), and to map structure of vegetation (continuous vegetation, sparse vegetation, no vegetation). The WUI extension can so be quantified on the territory, it is also possible to measure their development within a territory dynamic. Their main characteristics (land cover, trends to fire ignition or to be burned ) can be defined. Then the goal consisting in mapping a global or total index of wildfire risk in the WUIs was achieved by: -Establishing relationships between WUI types and spatial distribution of fire ignition points and burned areas of past fires; -Identifying a wide variety of factors influencing fire risk on the territory and proposing a global index of wildfire risk in WUIs. Thanks to relationships established between WUIs and fire indicators calculated with past fire data (fire ignition density, wildfire density and burned area ratio), it was possible to point out specific WUIs which presented a high level of fire risk. And regarding these fire indicators, it allowed the development of an innovative approach for a total fire risk assessment in WUIs and its mapping. At the end the thesis assumed that both, the total index of fire risk and the intermediate relationships are useful for the managers of territorial planning, emergencies and forest fire prevention and fighting. The main objective was to help end-users such as land managers, foresters and fire-fighters to locate WUI on the territory with a view to develop specific actions for wildfires prevention according to WUI types, but also to create public awareness programs for inhabitants faced with wildfire risk, and to assess fire fighting difficulties due to urbanization. Wildland-urban interface is a location which is particularly appreciated by inhabitants to live in. Indeed living near or inside wildland, woodland areas, people strive for a specific quality of life near a natural environment. But in our Mediterranean context this lifestyle is not safe: people should always be aware of the existing fire risk in such WUI and should respect and apply efficient recommendations to insure against risky situations. Si in annexes, it also came with some recommendations to improve current and future life in the WUI and close to it by considering fire risk / Les incendies de forêt affectent de grandes surfaces et causent d'importants dommages qui peuvent avoir de lourdes conséquences écologiques, sociales et économiques. Plus de 50 000 feux brûlent environ 500 000 hectares de végétation chaque année dans les pays du bassin méditerranéen européen (JRC, 2006; Lampin-Maillet, 2008). Les interfaces habitat-forêt sont directement concernées par ces incendies : 90% des départs de feux sont liés à l'activité humaine en Europe Méditerranéenne (Eufirelab, 2004), et chaque année de nombreux morts sont à déplorer à cause de ces incendies de forêt, notamment parmi les habitants des interfaces habitat-forêt. Dans le contexte d'une forte pression d'urbanisation et d'une accumulation de biomasse combustible, les interfaces habitat-forêt représentent une véritable préoccupation pour la gestion du risque d'incendie (Davis, 1990; Velez, 1997; Cohen, 2000), particulièrement au regard des deux composantes du risque : l'aléa en terme de départs de feu causés par les activités humaines, et la vulnérabilité, en termes de surfaces brûlées menaçant les zones habitées et aussi de dégâts sur les habitations (Hardy, 2005; Jappiot et al, 2009). La thèse, qui relève des sciences de la géographie et de la cyndinique, montre toute la pertinence de l'utilisation de l'objet géographique « interface » dans le contexte de l'évaluation du risque d'incendie. Cet objet « interface » a été appliqué dans la thèse au cas particulier de l'interface habitat-forêt. Après avoir défini, caractérisé et cartographié l'interface habitat-forêt, la thèse a alors examiné la valorisation possible de cette entrée par l'interface habitat-forêt dans le cadre d'une démarche d'analyse spatiale et de cartographie du risque d'incendie sur le territoire. Ainsi l'interface habitat-forêt a été définie de façon précise dans le contexte du risque d'incendie. Une typologie d'interfaces a été créée, fondée sur la combinaison de deux critères jugés pertinents pour le risque d'incendie, traduisant des caractères prégnants des milieux humain, avec la structure de l'habitat résidentiel, et naturel, avec la structure de la végétation. Les types d'habitat résidentiel : habitat isolé, diffus, groupé dense et groupé très dense ont été définis en posant des principes de distances entre bâtis et de dénombrement des bâtis. Ils ont également été caractérisés en termes de densité de bâtis, de surfaces à débroussailler et de périmètre à défendre. La structure de la végétation a été traduite en termes de continuité horizontale avec un indice d'agrégation emprunté à l'écologie du paysage. L'indice est fondé sur des cartes de végétation, au format raster, d'une résolution maximale de 10 m avec un rayon de 20 m pour la fenêtre de calcul. Un seuil à 95 % discrimine une agrégation faible (végétation éparse) d'une agrégation forte (végétation continue). La méthode de caractérisation et de cartographie des interfaces habitat-forêt, développée dans la thèse, est applicable sur de grandes surfaces et à une grande échelle dans les départements du sud de la France. Elle a permis pour la première fois en France de quantifier l'importance des interfaces habitat-forêt sur un territoire. Puis la carte des interfaces a contribué à produire une nouvelle carte du territoire, alors compartimenté en espaces dits « interfacés » (types d'interfaces habitat-forêt), et en espaces dits « non interfacés » (espaces bâtis hors interfaces et le reste du territoire). Une première relation, forte, entre les types d'interface habitat-forêt et l'importance des départs de feu et des taux de surfaces brûlées a été mise en évidence. Une méthode d'évaluation du risque d'incendie, innovante, a alors été développée dans la thèse. Elle s'appuie sur une analyse spatiale et statistique du territoire, fondée sur une nouvelle cartographie de types de territoire déduite de la cartographie des interfaces habitat-forêt. L'analyse a consisté à croiser les types de territoire et les caractéristiques environnementales, topographiques et socio-économiques avec l'historique des feux à travers la distribution spatiale des départs de feu, celle des surfaces brûlées et la fréquence de passage des incendies. Elle a permis de mettre en évidence l'importance de certaines variables pour leur contribution positive (interfaces habitat-forêt en habitat isolé, espaces naturels autres que forestiers, garrigue, exposition très chaudes, zones de végétation éparse, densité de chemins) ou négative (interfaces habitat groupé dense et très dense, densité de bâtis et de routes, espaces urbains et agricoles, végétation résineuse) à l'explication de trois indicateurs de risque définis comme densité d'éclosion, densité d'incendie et taux de surfaces brûlées. La modélisation de ces indicateurs a contribué à la construction d'un indice global de risque et à sa cartographie qui permet de déduire facilement, et de manière assez directe, l'information synthétique sur les niveaux de risque à l'échelle du territoire. L'approche par les « interfaces habitat-forêt », intrinsèquement porteuses de l'information synthétique aléa/enjeux/vulnérabilité, a servi de clé d'entrée pour une évaluation directe et globale du risque, fondée sur l'observation et la description des territoires d'une part, et en particulier des interfaces habitat-forêt, et sur une analyse spatiale et statistique de ces territoires. Elle permet également de tirer des enseignements d'une meilleure connaissance du territoire et du risque d'incendie associé en termes de prévention. Elle est particulièrement bien adaptée à la mise en évidence, quantifiée, d'une dynamique de territoire lu à travers les interfaces habitat-forêt. Cette dynamique de territoire peut alors être facilement associée à une dynamique du risque dont l'étude est particulièrement intéressante dans le contexte du changement global : dynamique de végétation, dynamique d'urbanisation. Elle offre des perspectives encourageantes en matière de géogouvernance et développement durable dans le cadre d'une prévention contre le risque d'incendie toujours plus efficace et adaptée.