La géoprospective : une nouvelle manière de penser l’espace et le temps ? Karine EMSELLEM Sophie LIZIARD Floriane SCARELLA UMR ESPACE – CNRS 6012 Université de Nice Sophia Antipolis La question de l’anticipation et du devenir des territoires fait aujourd’hui partie des enjeux majeurs des recherches en géographie mais aussi de l’actualité de l’aménagement du territoire. Face à cette demande, de nouvelles techniques d’exploration des trajectoires territoriales, allant de l’intelligence territoriale, en passant par la prospective spatiale ou encore la géoprospective, sont régulièrement proposées. Cette communication questionne donc l’apport de la géoprospective en tant que nouvelle démarche d’anticipation de l’espace et du temps. 4-5 Avril 2011 1

Objectif de la communication : Introduction Création de la DATAR « Rendre compte de la réalité des territoires, de leur organisation, de leur devenir » Années 1960 « Envisager des schémas d’évolution naturelle plausibles de l’environnement géomorphologique d’un site » Sciences environnementales Années 1990 « Les attentes existant en géoprospective orientent la recherche vers les notions d’imprévisibilité et d’émergence qui constituent les difficultés majeures dans ce domaine » Réflexions épistémologiques Années 2000 Avant de commencer, il nous a paru intéressant de revenir sur l’historique de l’apparition de ce terme, ce qui n’a pas encore été formalisé à notre connaissance. Une des premières apparitions du préfixe géo associé à prospective fut lors de la création de la DATAR en 1964 afin de définir son projet : « Rendre compte de la réalité des territoires, de leur organisation, de leur devenir » (L. Fouchard, P. Mocellin, 2009, p.14). On parle bien de territoire, mais d’espace, on ne voit pas encore son apport à la prospective. Dans les années 1990 l’usage du terme géoprospective se multiplie dans les sciences environnementales (notamment en géomorphologie ou en hydrologie), définit comme une manière « d'envisager des schémas d'évolution naturelle plausibles de l'environnement géomorphologique d'un site » (A. Djerroud, 1995). Ici, on parle de géoprospective parce que les objets d’étude sont par essence même spatiaux (cours d’eau, karst…) d’où l’utilisation de ce terme sans pour autant en donner une définition explicite. Mais depuis 2000, on s’interroge de plus en plus sur l’apport et surtout le projet de la géoprospective comme le montre un exemple de réflexion épistémologique qui montre que la géoprospective introduit à la démarche prospective classique des « notions d’imprévisibilité et d’émergence qui constituent les difficultés majeures dans ce domaine » (M.F. Courel et al 2004). Selon nous c’est à partir de là que l’on commence à s’interroger sur la complexité liée à l’espace et au rôle prépondérant du facteur spatial. C’est donc dans cette lignée de définition du projet de la géoprospective que se positionne ce séminaire. Toutefois, le foisonnement de nouvelles méthodes d’anticipation du changement peut créer un flou scientifique. Un de nos objectifs est donc de débrouiller ce flou en positionnant la géoprospective dans le champ des recherches prospectives, à partir d’une analyse comparative. Le second objectif est de montrer comment sont intégrés l’espace et le temps dans les recherches dites géoprospectives (qui s’en revendiquent !). L’apport de cette communication est donc fondamentalement épistémologique puisque, finalement, le but est d’avancer dans la conceptualisation de ce terme. Objectif de la communication : Replacer la géoprospective dans le champ des recherches prospectives Étudier la manière dont sont pris en compte le temps et l’espace 4-5 Avril 2011 2

Première partie La géoprospective dans le champ des sciences

Objectifs de cette partie Positionner les différents courants de pensée prospective : dimension temporelle problématique de connaissance et d’aménagement des lieux Comparer la Géoprospective par rapport à trois champs : les approches scientifiques de prospective les recherches géographiques qui traitent de temps et de modélisation A-Objectifs de cette partie Cette partie a une finalité épistémologique Elle vise à saisir les différents courants de pensée prospective, et à mettre en lumière leurs divergence et leurs ressemblances Nous les avons choisi en fonction de 2 critères D’abord, la prise en compte d’une dimension temporelle, qu’elle quelle soit : dynamique, évolution, avenir, futur, reproduction dans le temps Ensuite, une problématique générale géographique, dans une démarche appliquée, qui vise à la connaissance et/ou à l’aménagement des lieux. B-Comparer la géoprospective On a choisi ainsi de comparer la géoprospective, par rapport à 3 champs, dans l’objectif de mieux comprendre ses particularités (angle d’approche, avancées, limites) Les postures scientifiques de prospective : stratégique, territoriale et spatiale Les travaux d’anticipation du développement territorial, qui associent chercheurs et acteurs, dans un processus cognitif et interactif : intelligence territoriale, géo-gouvernance Les recherches géographiques qui modélisent l’espace et le temps : simulation spatiale, dynamique des systèmes spatiaux

Les moyens de comparaison Construire une grille de lecture, en fonction de différents critères : compréhension générale : objectifs et résultats positionnement épistémologique dimension temporelle dimension spatiale : contenu et place de l’espace dimension sociale : faits sociaux et acteurs scénarios : types et construction A- Les moyens La comparaison a pour objectif de saisir les objectifs, les démarches, et les spécificités de la géoprospective Pour cela, nous avons construit une grille de lecture, qui permet facilement de mettre en perspective les champs de recherche, autour de différents types de critères : Compréhension générale de la démarche : objectifs visés, et résultats et productions attendus Mise en perspective épistémologique : quel type de démarche Dimension temporelle : comment le temps est-il considéré ? Quel est l’horizon temporel (c’est-à-dire le terme du projet projeté) ? Dimension spatiale: quelle est l’importance de l’approche spatiale ? Qu’est-ce qui est analysé dans l’espace ? Dimension sociale : quel est le rôle des acteurs dans la construction de la prospective ? Comment sont pris en compte les faits sociaux ? Scénarios : quels types de scénarios ? Comment sont-ils construits ? Avec quels outils ?

La géoprospective dans le champ de la prospective Prospective stratégique (1957-1980) Prospective territoriale (1990-2000) Prospective spatiale (2000- ) Géoprospective (2005- ) Objectifs Construction de futurs possibles pour des choix stratégiques Productions / résultats Situations dans le futur + cheminement dans la construction Approche épistémologique Exploratoire + (surtout) Stratégique Dimension temporelle Moyen terme, échéancier, ruptures Dimension spatiale Absente, même pour la localisation Dimension sociale Centrale : faits sociaux + consultatif + décision Scénarios Contrastés car orientés Approche systémique Prospective stratégique (1957-1980) Prospective territoriale (1990-2000) Prospective spatiale (2000- ) Géoprospective (2005- ) Objectifs Productions / résultats Approche épistémologique Dimension temporelle Dimension spatiale Dimension sociale Scénarios Prospective stratégique (1957-1980) Prospective territoriale (1990-2000) Prospective spatiale (2000- ) Géoprospective (2005- ) Objectifs Construction de futurs possibles pour des choix stratégiques Productions / résultats Situations dans le futur + cheminement dans la construction Approche épistémologique Exploratoire + (surtout) Stratégique Dimension temporelle Moyen terme, échéancier, ruptures Dimension spatiale Absente, même pour la localisation Dimension sociale Centrale : faits sociaux + consultatif + décision Scénarios Contrastés car orientés Approche systémique A- Premier champ de comparaison : celui de la prospective Finalité commune : anticiper des mutations = « ce qui pourrait advenir » (et non ce qui sera) Différentes formes dérivées avec une évolution dans le temps Vous retrouvez ici les critères précédemment décrits B- La prospective stratégique - 1ère génération, inspirée des travaux de Gaston Berger vers 1957, puis de Michel Godet (1970) - Objectif = élaborer des futurs possibles, qui permettront des choix stratégiques => outil d’aide au développement régional et à la planification - Approche particulière : centrée sur le temps : dans une perspective exploratoire (le temps est une possibilité échappant dans une certaine mesure aux acteurs, par les ruptures) ET stratégique (le temps est une décision qui engage les acteurs, avec une notion de futur souhaitable) oublie l’espace et le territoire Privilégie surtout l’angle d’approche des acteurs : à travers leurs interventions dans le fonctionnement des phénomènes (« briseurs d’incertitudes), et à travers leurs avis comme experts, consultants, et décideurs basée sur une méthodologie systémique, pour une perspective globale, avec d’autres méthodes d’intégration (souvent complexes) de l’avis des experts (impacts croisés, Delphi, par ex.)

Prospective territoriale Prospective territoriale La géoprospective dans le champ de la prospective Prospective stratégique (1957-1980) Prospective territoriale (1990-2000) Prospective spatiale (2000- ) Géoprospective (2005- ) Objectifs Construction de futurs possibles pour des choix stratégiques Construction de futurs possibles pour anticiper stratégiquement les territoires Productions / résultats Situations dans le futur + cheminement dans la construction Diagnostic (pour anticipation) + scénarios appropriés par les acteurs Approche épistémologique Exploratoire + (surtout) Stratégique Exploratoire + normative (voire stratégique)- Dimension temporelle Moyen terme, échéancier, ruptures Futur de moyen terme, ruptures et des blocages (passé, présent) Dimension spatiale Absente, même pour la localisation Moyenne (support de localisation) : Diagnostic territoriaux Points clés territoriaux Dimension sociale Centrale : faits sociaux + consultatif + décision Centrale : jeux des acteurs + participation à toutes les étapes Scénarios Contrastés car orientés Approche systémique Panel de scénarios (alternatifs, tendanciels, etc.) puis avis normatif Méthodes plutôt qualitatives Prospective stratégique (1957-1980) Prospective territoriale (1990-2000) Prospective spatiale (2000- ) Géoprospective (2005- ) Objectifs Construction de futurs possibles pour des choix stratégiques Construction de futurs possibles pour anticiper stratégiquement les territoires Productions / résultats Situations dans le futur + cheminement dans la construction Diagnostic (pour anticipation) + scénarios appropriés par les acteurs Approche épistémologique Exploratoire + (surtout) Stratégique Exploratoire + normative (voire stratégique)- Dimension temporelle Moyen terme, échéancier, ruptures Futur de moyen terme, ruptures et des blocages (passé, présent) Dimension spatiale Absente, même pour la localisation Moyenne (support de localisation) : Diagnostic territoriaux Points clés territoriaux Dimension sociale Centrale : faits sociaux + consultatif + décision Centrale : jeux des acteurs + participation à toutes les étapes Scénarios Contrastés car orientés Approche systémique Panel de scénarios (alternatifs, tendanciels, etc.) puis avis normatif Méthodes plutôt qualitatives A- Tournant dans les années 90 Retour vers les territoires (pays, intercommunalités, local), et donc redécouverte de la prospective pour rendre légitime la décision politique B- Prospective territoriale - Objectif = Définir des faits et des territoires, porteurs d’avenir, de manière plus opérationnelle, et dans une démarche d’anticipation territoriale volontariste - Changement / continuité par rapport au cas précédent : toujours dans une approche exploratoire, fondée sur hypothèses d’évolutions, visant à établir le spectre des avenirs possibles, à un horizon donné. Ces anticipations dépassent la simple analyse tendancielle, puisqu’elles se fondent sur des diagnostics territoriaux, qui défrichent les possibilités. Il a bien une multitude de scénarios possibles, parfois contrastés, mais assez concrets On est dans une démarche normative et non pas tout à fait stratégique : construction de futurs souhaitables, qui ne sont pas déterminés à l’avance, mais qui émergent d’une réflexion collective. On n’est donc pas dans un objectif réellement stratégique (on se fixe un but d’avenir que l’on a défini à l’avance, et que l’on va chercher à atteindre), puisque le but se construit « en marchant » et reste très vague (souvent le développement durable). Même si dans un second temps, la finalité est d’arrêter des programmes d’actions publiques, réalistes et volontaristes la dimension spatiale prend de l’importance, sans être centrale, dans la démarche d’analyse : diagnostics territoriaux (donc localisation) +rupture territoriale + opportunité de développement. Le projet visé est aussi plus géographique : attractivité des territoires + projet de territoire. On est quand même plus souvent ici dans une approche territoriale que spatiale. les acteurs sont toujours forts dans cette démarche : experts, acteurs majeurs, apprennent ensemble à construire le futur des territoires (intelligence collective, concertation, participation, appropriation), en accompagnant les changements (être proactif) s’appuie souvent sur des méthodes simples, souvent plus qualitatives, souvent très cadrées et normée

Prospective territoriale Prospective territoriale La géoprospective dans le champ de la prospective Prospective stratégique (1957-1980) Prospective territoriale (1990-2000) Prospective spatiale (2000- ) Géoprospective (2005- ) Objectifs Construction de futurs possibles pour des choix stratégiques Construction de futurs possibles pour anticiper stratégiquement les territoires Définir des indicateurs de changements dans l’espace et espaces à enjeux Productions / résultats Situations dans le futur + cheminement dans la construction Diagnostic (pour anticipation) + scénarios appropriés par les acteurs Indicateurs + cheminement méthodologique Points clés de l’espace + Principes généraux spatiaux Approche épistémologique Exploratoire + (surtout) Stratégique Exploratoire + normative (voire stratégique) Heuristique + aide à la décision Dimension temporelle Moyen terme, échéancier, ruptures Futur de moyen terme, ruptures et des blocages (passé, présent) Temporalités Interaction espace/ temps Dimension spatiale Absente, même pour la localisation Moyenne (support de localisation) : Diagnostic territoriaux Points clés territoriaux Centrale (agent du devenir) Spatialisation, Différenciation, Echelles Dimension sociale Centrale : faits sociaux + consultatif + décision Centrale : jeux des acteurs + participation à toutes les étapes Faible Peu participative Scénarios Contrastés car orientés Approche systémique Panel de scénarios (alternatifs, tendanciels, etc.) puis avis normatif Méthodes plutôt qualitatives Trajectoires (et non scénario) fondés sur des méthodes d’analyse spatiale Prospective stratégique (1957-1980) Prospective territoriale (1990-2000) Prospective spatiale (2000- ) Géoprospective (2005- ) Objectifs Construction de futurs possibles pour des choix stratégiques Construction de futurs possibles pour anticiper stratégiquement les territoires Définir des indicateurs de changements dans l’espace et espaces à enjeux Productions / résultats Situations dans le futur + cheminement dans la construction Diagnostic (pour anticipation) + scénarios appropriés par les acteurs Indicateurs + cheminement méthodologique Points clés de l’espace + Principes généraux spatiaux Approche épistémologique Exploratoire + (surtout) Stratégique Exploratoire + normative (voire stratégique) Heuristique + aide à la décision Dimension temporelle Moyen terme, échéancier, ruptures Futur de moyen terme, ruptures et des blocages (passé, présent) Temporalités Interaction espace/ temps Dimension spatiale Absente, même pour la localisation Moyenne (support de localisation) : Diagnostic territoriaux Points clés territoriaux Centrale (agent du devenir) Spatialisation, Différenciation, Echelles Dimension sociale Centrale : faits sociaux + consultatif + décision Centrale : jeux des acteurs + participation à toutes les étapes Faible Peu participative Scénarios Contrastés car orientés Approche systémique Panel de scénarios (alternatifs, tendanciels, etc.) puis avis normatif Méthodes plutôt qualitatives Trajectoires (et non scénario) fondés sur des méthodes d’analyse spatiale A- Tournant des années 2000 : Relatif échec des différents groupes de prospective territoriale : applications difficiles, résultats rarement opérationnels, difficulté de comparaison et de mise en perspective (spatiale et temporelle) B- Prospective spatiale - Parfaitement formalisée dans la thèse de L. Casanova (2010), même j’apporterais quelques différents dans la comparaison à la géoprospective - Objectif : Définir des indicateurs de changements spatiaux futurs, et les identifier dans des espaces à enjeux on se situe dans une perspective heuristique, fondée sur l’analyse spatiale, qui progressivement fait émerger de la connaissance construite sur les territoires (et non pas exploratoire, car il y a des fondements sous-jacents) ces éléments sont pensés comme des fondements pour l’action à travers l’élaboration d’indicateurs (potentialité, sensibilité, liberté), de points clés dans l’espace, en somme de « marqueurs du devenir des territoires » : on est bien ici dans l’aide à la décision on ne s’inscrit donc pas dans une démarche normative ou stratégique, puisque le chercheur ne participe pas à la décision - La place de l’espace devient centrale dans la finalité visée : principes généraux d’évolution de l’espace, pour gérer l’incertitude dans l’objectif central : spatialiser les phénomènes, configuration spatiale (même si peu fortement utilisée), évaluer la sensibilité spatiale différenciée au changement le jeu des différentes échelles - La démarche d’analyse spatiale est revendiquée enjeu se situe dans la production de méthodes efficientes, qui se construise en fonction de l’objet d’étude imbriquée dans l’élaboration des scénarios spatialisés à travers la simulation spatiale, la modélisation graphique, les SIG, etc. dans l’élaboration d’indicateurs dans la prise en compte : à travers ses multiples temporalités (passé, présent, futur), et les interactions espace/temps (mémoire, inertie) - En revanche, la dimension sociale est affaiblie dans la prise en compte des faits sociaux, qui sont un élément comme un autre très peu interactive, et rarement participative, si ce n’est a postériori => Finalement, on est là dans de la modélisation prospective spatialisées (Houet)

Prospective territoriale Prospective territoriale La géoprospective dans le champ de la prospective Prospective stratégique (1957-1980) Prospective territoriale (1990-2000) Prospective spatiale (2000- ) Géoprospective (2005- ) Objectifs Construction de futurs possibles pour des choix stratégiques Construction de futurs possibles pour anticiper stratégiquement les territoires Définir des indicateurs de changements dans l’espace et espaces à enjeux Modéliser les systèmes spatiaux et leurs devenirs possibles pour concevoir des territoires durables Productions / résultats Situations dans le futur + cheminement dans la construction Diagnostic (pour anticipation) + scénarios appropriés par les acteurs Indicateurs + cheminement méthodologique Points clés de l’espace + Principes généraux spatiaux Diagnostics complexes issus de la modélisation Scénarios spatialisés Approche épistémologique Exploratoire + (surtout) Stratégique Exploratoire + normative (voire stratégique) Heuristique + aide à la décision Heuristique + normative Dimension temporelle Moyen terme, échéancier, ruptures Futur de moyen terme, ruptures et des blocages (passé, présent) Temporalités Interaction espace/ temps Dynamique Epaisseur temporelle Dimension spatiale Absente, même pour la localisation Moyenne (support de localisation) : Diagnostic territoriaux Points clés territoriaux Centrale (agent du devenir) Spatialisation, Différenciation, Echelles Fondamentale : Spatialisation, complexité, multiscalaires, configurations, règles Dimension sociale Centrale : faits sociaux + consultatif + décision Centrale : jeux des acteurs + participation à toutes les étapes Faible Peu participative Très faible Scénarios Contrastés car orientés Approche systémique Panel de scénarios (alternatifs, tendanciels, etc.) puis avis normatif Méthodes plutôt qualitatives Trajectoires (et non scénario) fondés sur des méthodes d’analyse spatiale Scénarios spatialisés sur la base de modélisation et de simulation spatiales Prospective stratégique (1957-1980) Prospective territoriale (1990-2000) Prospective spatiale (2000- ) Géoprospective (2005- ) Objectifs Construction de futurs possibles pour des choix stratégiques Construction de futurs possibles pour anticiper stratégiquement les territoires Définir des indicateurs de changements dans l’espace et espaces à enjeux Modéliser les systèmes spatiaux et leurs devenirs possibles pour concevoir des territoires durables Productions / résultats Situations dans le futur + cheminement dans la construction Diagnostic (pour anticipation) + scénarios appropriés par les acteurs Indicateurs + cheminement méthodologique Points clés de l’espace + Principes généraux spatiaux Diagnostics complexes issus de la modélisation Scénarios spatialisés Approche épistémologique Exploratoire + (surtout) Stratégique Exploratoire + normative (voire stratégique) Heuristique + aide à la décision Heuristique + normative Dimension temporelle Moyen terme, échéancier, ruptures Futur de moyen terme, ruptures et des blocages (passé, présent) Temporalités Interaction espace/ temps Dynamique Epaisseur temporelle Dimension spatiale Absente, même pour la localisation Moyenne (support de localisation) : Diagnostic territoriaux Points clés territoriaux Centrale (agent du devenir) Spatialisation, Différenciation, Echelles Fondamentale : Spatialisation, complexité, multiscalaires, configurations, règles Dimension sociale Centrale : faits sociaux + consultatif + décision Centrale : jeux des acteurs + participation à toutes les étapes Faible Peu participative Très faible Scénarios Contrastés car orientés Approche systémique Panel de scénarios (alternatifs, tendanciels, etc.) puis avis normatif Méthodes plutôt qualitatives Trajectoires (et non scénario) fondés sur des méthodes d’analyse spatiale Scénarios spatialisés sur la base de modélisation et de simulation spatiales - La Géoprospective - ET la Géoprospective, objet de ce séminaire, et j’ai pris appui sur plusieurs définitions de Voiron - L’objectif est de modéliser les systèmes spatiaux et leurs devenirs possibles pour concevoir des territoires durables il s’agit d’anticiper le devenir de territoires par la compréhension des dynamiques spatiales, leurs modélisations, et par la géo-simulation pour mesurer les impacts spatiaux des tendances ou des options d’aménagement => on est bien ici dans une démarche heuristique (futurs possibles + processus) Mais on étudie des systèmes complexes, à l’interface nature/société Donc, cette dimension se complète par une démarche normative, justifiée scientifiquement par l’objet d’étude : il s’agit d’élaborer des outils d’aide à la décision spatialisés, pour des choix politiques durables. Le paradigme du développement durable est présent, même s’il est rejeté à l’élu et au citoyen - La dimension spatiale est au cœur de la géoprospective : dans les thématiques traitées : phénomènes spatiaux matériels (occupation du sol, croissance urbaine, etc ;) dans le diagnostic et dans les transformations : configurations, voisinage, complexité, règles dominante émergentes, la prise en compte du multiscalaire dans la spatialisation des scénarios, qui sont souvent plus des simulations diverses - Le temps est conçu comme une dynamique, qui s’intègre dans la simulation des phénomènes avec des probabilités et des incertitudes par la prise en compte du passé, du présent, du futur Enfin, la dimension sociale n’intervient que par la prise en compte des faits sociaux et des modes d’organisations socio-politiques envisageables - Conclusion - On le voit bien, ce qui différencie la géoprospective, c’est bien Approche globale L’aspect fondamental de la dimension spatiale : l’espace est un acteur de l’organisation des territoires A travers une approche méthodologique revendiquée : modélisation et analyse spatiale Dans une perspective normative Sophie, et Floriane, vont approfondir cette dimension. - Je souhaite juste très rapidement approfondir la comparaison de la géoprospective

La géoprospective dans le champ des travaux de dynamique spatiale Géo-simulation (2000 Dynamique des systèmes spatiaux (1980- Géoprospective (2005- ) Objectifs Utiliser l’intelligence artificielle pour simuler des évolutions spatiales Faire évoluer dans le temps les systèmes spatiaux selon les principes de l’auto-organisation Modéliser les systèmes spatiaux et leurs devenirs possibles pour concevoir des territoires durables Approche épistémologique Exploratoire et heuristique Heuristique + normative Dimension temporelle Dynamique Epaisseur temporelle Dimension spatiale Fondamentale : Spatialisation, complexité, multiscalaires, configurations, règles Dimension sociale Très faible Scénarios Scénarios spatiaux contrastés, alternatifs et complémentaires Scénarios (spatiaux) contrastés, alternatifs et complémentaires Scénarios spatialisés sur la base de modélisation et de simulation spatiales Modélisation spatiale A- introduction : - Si ces aspects paraissent éloignés de la géo-prospective, - On ne peut pas en dire autant des modèles de dynamiques spatiales qui décrivent, formalisent et simulent les phénomènes spatiaux qui testent des hypothèses sur les mécanismes du changement et qui testent différents scénarios sur l’évolution future - On a donc choisi très rapidement de comparer la géoprospective à : la géo-simulation, qui combinent l’intelligence artificielle (automates cellulaires, SMA) à des sciences de l’information géographique pour stimuler les évolutions spatiales la dynamique des systèmes spatiaux : c’est-à-dire l’évolution de systèmes spatiaux ouverts, en interaction avec leur environnement, selon les principes de l’auto-organisation - Toutes ces approches ont en commun d’intégrer fortement la dimension temporelle (même s’ils la conçoivent de différentes manières) et donc les transformations futures des espaces, à travers les différentes simulations et donc de pratiquer de la prospective, puisque le scénario se révèle prospectif si les hypothèses sont plausibles et cohérentes entre elles, c’est-à-dire caractéristiques d’une situation future possible d’un territoire - Elles se situent toutes les 2 dans une finalité exploratoire et heuristique : il s’agit de tester le modèle et d’expérimenter un ensemble de combinatoires, reproduire le réel de faire émerger des processus, et des trajectoires spatiales de révéler des règles de comportement et d’évolution dans le temps et dans l’espace à travers une démarche modélisatrice - Les scénarios seront donc contrastés, alternatifs, et complémentaires

La géoprospective dans le champ des travaux de dynamique spatiale Géo-simulation (2000 Dynamique des systèmes spatiaux (1980- Géoprospective (2005- ) Objectifs Utiliser l’intelligence artificielle pour simuler des évolutions spatiales Faire évoluer dans le temps les systèmes spatiaux selon les principes de l’auto-organisation Modéliser les systèmes spatiaux et leurs devenirs possibles pour concevoir des territoires durables Approche épistémologique Exploratoire et heuristique Heuristique + normative Dimension temporelle Vieillissement Evènement Temporalités, évolutions chaotiques, Interactions espace / Temps Dynamique Epaisseur temporelle Dimension spatiale Fondamentale Complexité spatiale dans ses différentes dimensions Spatialisation obligatoire Fondamentale : Interactions spatiales Espace comme acteur Scénarios pas toujours spatialisés Fondamentale : Spatialisation, complexité, multiscalaires, configurations, règles Dimension sociale Faible Très faible Scénarios Scénarios spatiaux contrastés, alternatifs et complémentaires Scénarios (spatiaux) contrastés, alternatifs et complémentaires Scénarios spatialisés sur la base de modélisation et de simulation spatiales Modélisation spatiale Géo-simulation (2000 Dynamique des systèmes spatiaux (1980- Géoprospective (2005- ) Objectifs Utiliser l’intelligence artificielle pour simuler des évolutions spatiales Faire évoluer dans le temps les systèmes spatiaux selon les principes de l’auto-organisation Modéliser les systèmes spatiaux et leurs devenirs possibles pour concevoir des territoires durables Approche épistémologique Exploratoire et heuristique Heuristique + normative Dimension temporelle Vieillissement Evènement Temporalités, évolutions chaotiques, Interactions espace / Temps Dynamique Epaisseur temporelle Dimension spatiale Fondamentale Complexité spatiale dans ses différentes dimensions Spatialisation obligatoire Fondamentale : Interactions spatiales Espace comme acteur Scénarios pas toujours spatialisés Fondamentale : Spatialisation, complexité, multiscalaires, configurations, règles Dimension sociale Faible Très faible Scénarios Scénarios spatiaux contrastés, alternatifs et complémentaires Scénarios (spatiaux) contrastés, alternatifs et complémentaires Scénarios spatialisés sur la base de modélisation et de simulation spatiales Modélisation spatiale B- Mais quelles sont leurs différences ? - D’abord la dimension temporelle certes, dans les 2 approches, l’horizon temporel reste flou, en termes de réalité, et le futur s’inscrit partiellement dans le passé et le présent dans les travaux de dynamique de système, le temps est conçu dans ses temporalités multiples, ses évolutions chaotiques (émergence, bifurcation, résilience, équilibre, stabilité, instabilité), liées partiellement à l’espace (inertie, discontinuités) alors que dans les travaux de simulation, le temps est modélisé sous 2 angles : le simple « vieillissement » (une année de plus pour chaque individu), et les évènements (mobilité, changement d’états) dont les occurrences dépendent des règles introduites dans le modèle il me semble que la géoprospective tient compte de ces différentes dimensions à la fois - Ensuite la dimension spatiale : dans la dynamique des systèmes spatiaux, ce sont les interactions spatiales qui sont fondamentales, et l’espace intervient à travers des questions de distance, et de voisinage. Les résultats (scénarios) sont difficilement spatialisés dans les travaux de simulation spatiale, c’est toute la complexité spatiale qui est prise en compte : échelles, configuration, règles de fonctionnement, interactions spatiales, émergence, la géoprospective se situe plus clairement dans la seconde approche - Enfin, la dimension sociale : dans la géo-simulation, les acteurs (virtuels), les individus, sont fondamentaux, à travers leurs représentations, leurs comportements, leurs pratiques, leurs apprentissages, leurs mémorisation dans la dynamique des systèmes, les acteurs sont absents en tant que tels, sauf à travers quelques faits sociaux.. Comme la géoprospective d’ailleurs => au final, la géoprospective prend ses particularités dans l’une ou l’autre des démarches de dynamique spatiale => voyons plus précisément son rapport à l’espace

Deuxième partie Analyse des modalités d’intégration de l’espace et du temps dans les recherches géoprospectives Afin de compléter cette première analyse qui nous a permis de voir la place fondamentale de l’espace en géoprospective, nous avons voulu voir de manière plus concrète comment l’espace et le temps sont intégrés en géoprospective.

Élaboration d’une grille de lecture couplant : Une entrée méthodologique Environnement de modélisation Définition des variables spatiales Horizons temporels Une entrée sur les finalités de ces applications Pour cela nous avons élaboré une grille de lecture, avec deux entrées : La première est méthodologique, avec des critères relatifs aux environnements de modélisation, aux variables spatiales et aux horizons temporels mobilisés La seconde concerne les finalités et les retombées de ces recherches : au niveau des enjeux de connaissance, de leur utilité pour les acteurs et du choix des scénarios Nous avons appliqué cette grille de lecture à trois recherches revendiquant une approche géoprospective Quels enjeux de connaissance ? Quelle utilité pour les acteurs ? Choix des scénarios Appliquée à trois recherches revendiquant une approche géoprospective 4-5 Avril 2011 13

Simulation spatiale de la diffusion du bâti languedocien à l’horizon 2010 par morphologie mathématique (Ch. Voiron-Canicio, 2006) Simulation de l’impact d’un système de transport sur une région transfrontalière par automate cellulaire (R.M. Basse, 2010) Une recherche menée par Christine Voiron, qui est une simulation spatiale de la diffusion du bâti languedocien à l’horizon 2010 à l’aide de la morphologie mathématique Le travail de thèse de Reine-Maria Basse concernant la simulation de l’impact d’un système de transport sur une région transfrontalière par automate cellulaire Et une recherche menée par Thomas Houet, Laurence Hubert-Moy et Cyril Tissot, simulant l’évolution des modes d’occupation du sol et répercussions sur le paysage bocager Simulation de l’évolution des modes d’occupation du sol et répercussions sur le paysage bocager (T. Houet, L. Hubert-Moy et C.Tyssot, 2008) 4-5 Avril 2011 14

Prise en compte de l’espace Modélisation spatio- morphologique de l’urbanisation d’un littoral (Ch. Voiron) Modélisation prospective spatialisée des changements de modes d’usage des sols à l’échelle locale (T. Houet, L. Hubert-Moy, C. Tissot) Modélisation de l'impact d’un système de transport sur une région transfrontalière (R.M. Basse) Dynamique modélisée Épaisseur temporelle Échelles spatiales Type de modélisation Prise en compte de l’espace Conditions initiales (spatiales) Variables spatio- temporelles Autres variables Voici la première partie de la grille, les aspects plutôt méthodologiques d’intégration de l’espace et du temps : les échelles spatiales et temporelles, le type de modélisation, la manière dont l’espace est pris en compte, les conditions initiales spatiales c’est-à-dire les informations géographiques spatialisées qui vont servir d’entrée au modèle et qui constituent le support qu’on va faire varier, et les variables spatio-temporelles qui vont être en quelque sorte le moteur des dynamiques 4-5 Avril 2011 15

Diffusion de l’urbanisation Modélisation spatio- morphologique de l’urbanisation d’un littoral (Ch. Voiron) Modélisation prospective spatialisée des changements de modes d’usage des sols à l’échelle locale (T. Houet, L. Hubert-Moy, C. Tissot) Modélisation de l'impact d’un système de transport sur une région transfrontalière (R.M. Basse) Dynamique modélisée Diffusion de l’urbanisation Changements d’occupation des sols agricoles (impact de la PAC 2006 et de l’agrandissement des exploitations agricoles) Impact d’un système de transport sur la croissance urbaine et l’accessibilité aux centres urbains Épaisseur temporelle Échelles spatiales Type de modélisation Prise en compte de l’espace Conditions initiales (spatiales) Variables spatio- temporelles Autres variables Rétrospective 1977-1990 ; Prospective 1990-2010 Rétrospective 1980 -1998 ; Prospective 1998-2020 / 1998-2027 Rétrospective 1990-2000 ; Prospective 2000-2040 / 2020-2040 Échelle méso Échelle locale Multiscalaire (méso et micro) Morphologie mathématique Plateforme de modélisation dynamique dans un environnement SIG Simulation par automate cellulaire Voisinage, distance, forme Relations de voisinage (topologie) et multiscalaires (englobé / englobant) des objets géographiques géo- référencés Topographie, voisinage, distance, topologie, suitability (« aptitude » des territoires) Je vous propose une lecture horizontale de cette grille, puisque l’on est dans une approche comparative. - Au niveau des dynamiques modélisées, on peut voir qu’il s’agit de modélisation de dynamiques spatiales prises dans leur dimension matérielle, c’est-à-dire par du bâti ou l’occupation des sols. - Nos trois exemples montrent bien que la géoprospective prend en compte une épaisseur temporelle, avec à chaque fois une phase rétrospective (de 10 à 18 ans en arrière) et une phase prospective (de 20 à 40 ans dans le futur). - Les échelles spatiales vont du micro au multiscalaire, avec parfois une prise en compte des phénomènes à l’échelle macro, comme la PAC dans l’exemple des changements d’occupation des sols agricoles. Les environnements de modélisation sont divers (morpho math, modélisation dynamique et SIG, automate cellulaire), ils vont permettre d’intégrer l’espace, (prise en compte de l’espace) notamment à travers le voisinage. (conditions initiales spatiales) Néanmoins, selon les échelles, les objets géographiques considérés vont être différents (l’espace bâti/non bâti dans le cas de la diffusion de l’urbanisation à l’échelle du littoral languedocien ; et une typologie fine de usages agricoles à l’échelle locale pour l’exemple de T. Houet). (variables spatio-temporelles) Et selon le type de modélisation on va avoir différentes prises en compte de la contrainte spatiale : par la forme dans le premier cas, par la contiguïté et l’appartenance dans le deuxième, et par l’introduction de suitability maps dans le troisième, qui définissent l’aptitude de chaque espace à recevoir ou favoriser le changement (par exemple en fonction de la topographie). En ce qui concerne les variables non spatiales, outre le fait qu’elles sont peu nombreuses, on peut noter l’introduction d’autres variables dans le cas de la modélisation des changements d’usages des sols, sans doute du fait de la finesse de cette modélisation. Dans le deuxième et troisième exemple, une variable aléatoire est introduite afin de reproduire l’imprévisibilité du réel. Forme et taille du champ d’étude ; zones bâties ; périmètres préservés Limites spatiales des exploitations, parcellaire, bocage, usage des sols, degré d’hydromorphie Occupation du sol et réseaux de transport ; caractéristiques physiques de l'espace Proximité et morphologie des composantes bâties, configuration de l’espace Paramètres de densité, de taille, et de voisinage (contiguïté/appartenance) associés à des vitesses d’évolution Dans l'AC : règles de transition selon le voisinage, différentiels d'accessibilité. Dans les suitability maps : variables physiques définissant l'adaptabilité / Caractéristiques des systèmes de production ; introduction d’un tirage aléatoire pour certains résultats Paramètre de perturbation aléatoire 4-5 Avril 2011 16

Modélisation spatio- morphologique de l’urbanisation d’un littoral (Ch. Voiron) Modélisation prospective spatialisée des changements de modes d’usage des sols à l’échelle locale (T. Houet, L. Hubert-Moy, C. Tissot) Modélisation de l'impact d’un système de transport sur une région transfrontalière (R.M. Basse) Etapes Scénarios Finalité Voici la seconde partie de la grille qui concerne les finalités, les étapes et les scénarios. 4-5 Avril 2011 17

Modélisation spatio- morphologique de l’urbanisation d’un littoral (Ch. Voiron) Modélisation prospective spatialisée des changements de modes d’usage des sols à l’échelle locale (T. Houet, L. Hubert-Moy, C. Tissot) Modélisation de l'impact d’un système de transport sur une région transfrontalière (R.M. Basse) Etapes - Analyse rétrospective des règles de diffusion de l’urbanisation - Implémentation et calibrage du modèle - Simulations Construction de la « Base » des scénarios : analyse rétrospective des trajectoires et recherche des facteurs clé du changement Elaboration des scénarios : identifier les principaux enjeux Spatialisation des scénarios : simulation Evaluation des scénarios par simulation rétrospective et consultation des acteurs - Diagnostic territorial et analyse d’impact - Implémentation et calibration du modèle Scénarios Finalité 2 scénarios : un taux de croissance élevé et un taux plus faible 2 types de scénario : exploratoires (tester différentes tendances) normatifs (un objectif à atteindre/à éviter pour aider des actions concrètes ) 3 scénarios : tendanciel, localisation centrale et localisation périphérique des gares TGV - Dans chacun des exemples on retrouve généralement 4 phases : la rétrospective (qui analyse les trajectoires passées et cherche les règles d’évolution et les facteurs de changement), les scénarios (élaboré à partir de l’identification des enjeux), la modélisation (avec implémentation du modèle et calibrage) et les simulations (dont les résultats sont l’objet d’une validation). - Les scénarios sont de natures différentes : dans le premier cas on fait varier l’ampleur du phénomène (la pression urbaine), dans le deuxième on teste différentes trajectoires d’évolutions, et dans le troisième on s’intéresse à différents aménagements en matière de transport. - Les finalités recouvrent toujours à la fois une portée heuristique (Comprendre les interrelations entre dynamiques aréales et réticulaires ; Développement d’une démarche générique pour spatialiser des scénarios prospectifs à l’échelle locale ; S'interroger sur la mise en équilibre des territoires ) et une finalité plus appliquée (Déceler les impacts de chaque scénario et guider les orientations d’aménagement ; Outil de concertation entre acteurs locaux permettant d’identifier des enjeux et conflits de gestion de l’eau ; S'interroger sur les enjeux transfrontaliers ) Comprendre les interrelations entre dynamiques aréales et réticulaires Déceler les impacts de chaque scénario et guider les orientations d’aménagement Développement d’une démarche générique pour spatialiser des scénarios prospectifs à l’échelle locale constituant un Outil de concertation entre acteurs locaux permettant d’identifier des enjeux et conflits de gestion de l’eau S'interroger sur la mise en équilibre des territoires (renforcement / atténuation des enclavements ou déséquilibres territoriaux) S'interroger sur les enjeux transfrontaliers 4-5 Avril 2011 18

Des similitudes qui permettent de conceptualiser la géoprospective … Anticiper le devenir d’un espace par la compréhension de ses dynamiques spatiales Prendre en compte conjointement l’espace et le temps, intégrant ainsi la complexité des systèmes territoriaux Modéliser des évolutions possibles Spatialiser, à différentes échelles, les scénarios d’évolution, les options d’aménagement et leurs impacts Concevoir des outils spatialisés de concertation et d’aide à la décision La comparaison de ces trois exemples de recherche en géoprospective nous permet de mettre en évidence des similitudes qui permettent de progresser dans la conceptualisation de la géoprospective : On peut notamment dégager cinq points communs : Anticiper le devenir d’un espace par la compréhension de ses dynamiques spatiales Prendre en compte conjointement l’espace et le temps, intégrant ainsi la complexité des systèmes territoriaux Modéliser des évolutions possibles Spatialiser, à différentes échelles, les scénarios d’évolution, les options d’aménagement et leurs impacts Concevoir des outils spatialisés de concertation et d’aide à la décision On peut se demander si ces points communs sont spécifiques à nos exemples ou s’ils sont communs à toute démarche géoprospective Je laisse Floriane conclure à ce sujet. 4-5 Avril 2011 19

Quelle spécificité de la géoprospective ? Conclusions et débats Quelle spécificité de la géoprospective ? En résumé, la géoprospective accorde une place centrale à l’espace, appréhendé en tant qu’acteur de l’organisation des territoires. En intégrant la complexité des systèmes territoriaux (emboîtement d’échelles, incertitudes, émergence, etc.), la géoprospective cherche à adopter une démarche scientifique neutre. Un débat autour des méthodes de la géoprospective Peut-on faire de la géoprospective sans faire de simulation spatiale ? D’autres manières de faire de la géoprospective peuvent-elles être considérées ? Quelle amélioration de la prise en compte de l’incertitude ? Quelle prise en compte des acteurs par rapport à la finalité d’aide à la décision ? Ce retour épistémologique sur la démarche géoprospective montre bien que sa spécificité est bien l’intégration de l’espace en tant qu’acteur, c'est-à-dire en tant que facteur explicatif majeur du fonctionnement et du changement des systèmes territoriaux. L’intégration de l’espace enrichie la démarche prospective par la prise en compte de ce qui fait la complexité des systèmes territoriaux (problèmes liés à la multiplicité des échelles, l’introduction de l’incertitude, l’émergence de certaines situations) ce qui constitue une avancée majeure et place la géoprospective dans une posture plus neutre, avec davantage de recul scientifique (pas de prévision ni de scénario au fil de l’eau mais des propositions d’avenir plausibles et surtout spatialisées). Nous avons donc pu clarifier la définition de la géoprospecitve, non seulement en la comparant aux disciplines voisines mais aussi en se recentrant sur sa démarche propre. Mais nous ne nous sommes penchés que sur la manière de faire de la géoprospective quand elle est revendiquée ! Existe-t-il d’autres manières de faire de la géoprospective ? Peut-on faire de la géoprospective sans faire de la simulation spatiale ? Et inversement, est ce que toute simulation spatiale se situe dans une optique géoprospective ? Enfin, cette démarche gagnerait peut être en ouverture méthodologique si elle se pencher davantage sur la manière de prendre en compte l’incertitude (qui se limite souvent à l’introduction d’un facteur aléatoire qui ne traduit que l’imprévisibilité), ou encore sur l’intégration des acteurs à différentes étapes du chaînage méthodologique (pour aller au-delà de la détetection d’enjeux politiques ou la consultation des acteurs après simulation). 4-5 Avril 2011 20