Vers une nécessaire sobriété foncière

Zéro artificialisation nette en 2050. C’est l’objectif inscrit dans la loi climat et résilience d’août 2021 pour enrayer l’artificialisation des sols. À l'échéance, il s'agira d'atteindre un équilibre entre les flux d'artificialisation et de renaturation des sols. L’enjeu, pour chaque collectivité, est maintenant de parvenir à maîtriser sa propre expansion et d’adopter une consommation foncière la plus sobre possible.

Comment produit-on la carte de l'occupation du sol ?

1. Les photographies aériennes en données d'entrée

Les prises de vue aériennes de l’IGN sont actuellement les données d’entrée de la chaîne de production de la carte d'occupation du sol. Elles sont associées à des modèles numériques de terrain (MNT), à des modèles numériques de surface (MNS) et à des photographies aériennes en infrarouge couleur (IRC). 

2. L’intelligence artificielle au cœur du processus

Pour répondre au défi de l’observation en continu de l’évolution de l’artificialisation des sols, l’IGN mobilise des technologies de traitement automatique par intelligence artificielle (IA).
L’institut s’appuie en particulier sur les capacités apprenantes de l’IA (deep learning ou apprentissage profond) développées par ses équipes de recherche pour automatiser la télédétection d’objets à partir de prises de vue aériennes. Cela permet de distinguer rapidement ce qui tient lieu d’habitations, de zones imperméables, d’espaces agricoles ou encore de végétation. En tout, 17 classes de couverture du sol sont référencées par l’intelligence artificielle.

3. Les résultats sont croisés avec des données existantes

Le résultat est ensuite croisé avec des données issues de référentiels nationaux décrivant l'usage des sols comme les bases de données forêt, des données foncières ou relatives aux aides agricoles (Registre parcellaire graphique) afin de produire une OCS GE automatique. Ces croisements permettent de corriger la couverture et de compléter les informations avec l'usage. 

4. Dernières étapes : la classification et la qualification des données

En dernier lieu, la couverture et l'usage du sol sont corrigés à la marge pour construire une donnée satisfaisant les exigences de qualité.

La carte OCS GE et ses produits intermédiaires

La carte OCS GE (produit final)

L’OCS GE finalisée est le produit final d’occupation du sol corrigé par photo-interprétation qui sert de référentiel dans le cadre du dispositif du suivi de l’artificialisation des sols. 
Cette carte de description du sol est produite pour tout le territoire français (métropole et DROM). Deux millésimes sont systématiquement produits par département.

Les produits intermédiaires

Au-delà du produit final que sont les cartes d’occupation du sol, l’IGN ouvre le capot et met à disposition en open data toutes les ressources qui contribuent au processus automatisé.

Ces ressources sont agrégées au sein du dataset FLAIR (French Land cover from Aerospace ImageRy), le jeu de données géospatiales France entière décrivant la diversité du territoire métropolitain (ses climats, ses écosystèmes et ses sols), dans le but de produire une cartographie à grande échelle. Avec plus de 20 milliards de pixels annotés et des données acquises sur 50 départements, c'est l'un des plus importants datasets existants pour entrainer des modèles IA sur l’occupation du sol.

Pourquoi des produits intermédiaires ?

Dans un souci d'ouverture et de partage, l’IGN met en commun ces différentes ressources IA dont de nombreux enrichissements et réutilisations sont possibles, notamment dans le cadre de défis scientifiques. D’autres données et codes seront régulièrement mis à disposition afin d’enrichir les modèles d’entrainement en mode collaboratif dans une approche de communs numériques.

Calendrier et avancement

L'ambition est de disposer d'une base d'occupation du sol France entière (DROM compris) d'ici à la fin de l'année 2024. À compter de cette date, les données OCS GE seront actualisées tous les trois ans au gré de la mise à disposition des prises de vues aériennes les plus récentes. L'ensemble des données sera diffusé en open data.

Les données OCS GE nouvelle génération couvrant 25 premiers départements sont d’ores et déjà accessibles en open data.  

Parties prenantes

Le référentiel OCS GE est produit par l’IGN en collaboration avec le Cerema et l'INRAE à la demande de la direction générale de l'aménagement, du logement et de la nature (DGALN) du ministère de la transition écologique et de la cohésion des territoires.

Des cycles d’échanges ont été mis en place avec les utilisateurs en collaboration avec les Directions régionales de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL) ainsi qu'avec les directions territoriales de l’IGN. Les utilisateurs finaux sont également impliqués dans la production de l’OCS GE via des boucles de correction.  

Financement

Le programme est financé par le Fonds pour la transformation de l'action publique (FTAP) à hauteur de 11 millions d'euros, par le ministère de la transition écologique et de la cohésion des territoires (8,5 millions d'euros) et par le ministère de l'agriculture et de la souveraineté alimentaire (0,5 million d'euros). Son budget global s'élève à 20 millions d’euros.