Realisation de la cartographie du bruit à l'échelle de la ville de Saint ...

Remerciements :
Je gratifie en premier lieu tous les membres du service SIG et Observatoire Urbain de Saint
Etienne pour leur accueil et leur bonne humeur.
Ces remerciements s’adressent plus particulièrement à Aline Bruyère, Nicolas Charbonnier,
Claude Garcia et Davis Rama qui m’ont aiguillé et orienté lors de la constitution de cette étude et de ce
rapport.
Je remercie ensuite tous les intervenants et professeurs du master dont Thierry Joliveau, Eric
Favier et Bernard Dupuis qui ont su rendre captivant et lucratif cette formation du Master 2 SIG et
Gestion de l’Espace au sein de l’université.
Un grand merci à cette petite promotion : Belkacem, Céline, David, Denis, Fredy, Jane-Marie,
Jean, Julien, Katarina, Mathieu, Mathilde et Sylvain qui ont su en tout temps être présent et toujours de
bonne humeur lors des coups de « speed ».
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 1
Saint-Étienne 2006/2007

Résumé :
Ce stage effectué au sein du service SIG et Observatoire Urbain de la ville de Saint-Étienne a
pour vocation de développer une méthodologie permettant de réaliser une cartographie du bruit à
l’échelle de la ville. La première partie du stage consiste à créer une base de données fonctionnelle
regroupant tous les thèmes nécessaires à l’étude du bruit sur une zone correspondant à la partie
urbaine de la ville. S’ajoute à cette étape une phase de test pour vérifier la pertinence des résultats
obtenus en corrélation avec la véracité du terrain. Cette étape est d’autant plus utile qu’il s’agit ici
d’appréhender les réglages nécessaires au bon fonctionnement de l’outil. Par la suite, les calculs sont
réalisés de façon complètement transparente grâce au logiciel Cadna/A 3.6.
La finalité de cette étude a pour vocation de fournir une cartographie globale de la ville. Il s’agit
de déterminer qu’elles sont les zones soumises à un seuil de bruit supérieur à la moyenne. Cette analyse
sert à appréhender comment réduire l’impact des nuisances sonores en proposant des solutions
spécifiques à chaque cas. Dans cette partie, des seuils de représentation cartographique sont préétablis
par l’Union européenne pour mettre en évidence les différentes expositions aux sources sonores.
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 2
Saint-Étienne 2006/2007

Plan :
Remerciements : ......................................................................................1
Résumé :...................................................................................................2
Plan : ........................................................................................................3
Introduction : ...........................................................................................5
1 Présentation de la ville et son organisation : .....................................6
1.1 Histoire et localisation de la ville : ..............................................................6
1.1.1 Saint-Étienne, une ville au passé industriel bruyant :...............................................................................................6
1.1.2 Localisation de la ville :...........................................................................................................................................7
1.1.3 L’espace retenu pour cette analyse : ..........................................................................................................................7
1.2 Généralité et organisation des services : .....................................................8
1.2.1 Structuration et hiérarchisation des services : ............................................................................................................8
1.2.2 Le Service Information Géographique et Observatoire Urbain :................................................................................9
1.2.3 Le rôle du service :................................................................................................................................................ 10
1.3 Présentation de l'Observatoire Urbain :.................................................... 13
1.3.1 Qu’est-ce qu’un Observatoire Urbain ?................................................................................................................. 13
1.3.2 L’observatoire urbain à la ville de Saint-Etienne : ................................................................................................ 13
1.3.3 Les fonctionnalités du service : .............................................................................................................................. 14
1.3.4 Les moyens mis à disposition pour le service : ........................................................................................................ 15
2 Approche analytique et directive de l’étude :................................... 16
2.1 Contexte de cette analyse :........................................................................ 16
2.1.1 Petite approche physique du sujet et des impacts sur l’homme :............................................................................... 16
2.1.2 Les normes européennes imposées pour harmoniser et appréhender les résultats :..................................................... 17
2.1.3 Les calculs relatifs à cette étude :........................................................................................................................... 18
2.1.4 Petit tour d’horizon des logiciels validés en France pour ce type d’étude :................................................................. 19
2.1.5 Quelles sont les moyens pour lutter contre le bruit :................................................................................................ 21
2.1.6 Pourquoi réaliser une cartographie du bruit :......................................................................................................... 22
2.1.7 Les partenaires de cette étude : .............................................................................................................................. 24
2.2 Optique de la réalisation d’une telle cartographie : ..................................24
2.2.1 Les directives de restitutions de ces cartes :............................................................................................................. 24
2.2.2 Comment lire les phénomènes représentés :............................................................................................................. 26
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Saint-Étienne 2006/2007

3 Atlas du bruit de l’espace Stéphanois, à dominante urbaine :.........27
3.1 Quelles méthodes pour quelles analyses :.................................................27
3.2 Cartographie du bruit journalier (Lden), soit sur 24 h :............................28
3.2.1 Analyse du bruit routier :..................................................................................................................................... 28
3.2.2 Analyse du bruit ferroviaire :................................................................................................................................34
3.2.3 Analyse du bruit industriel :................................................................................................................................. 40
3.3 Cartographie du bruit nocturne (Ln) de 22h à 6h: ....................................47
3.3.1 Analyse du bruit routier nocturne :....................................................................................................................... 47
3.3.2 Analyse du bruit ferroviaire nocturne :.................................................................................................................. 53
3.3.3 Analyse du bruit industriel :................................................................................................................................. 59
Conclusion : ...........................................................................................66
Bibliographie : .......................................................................................67
Annexes :................................................................................................68
Table des index :.................................................................................. 103
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 4
Saint-Étienne 2006/2007

Introduction :
Saint-Étienne, quatorzième ville de France fait partie d’une agglomération ayant une population
supérieure à 250000 habitants. C’est dans ce contexte en conformité avec la législation européenne de
2002 que la ville doit se doter d’ici le 30 juin 2007 d’une cartographie complète des nuisances sonores.
Outre ces obligations européennes, la carte du bruit doit prochainement figurer dans le PLU (Plan
Local d’Urbanisme) et servir de support d’information vis-à-vis des populations concernées.
On comprend dans ces quelques lignes la nécessité de réaliser ce type de cartographie, par le
fait que les nuisances sonores ont trop longtemps été oubliées dans l’approche et l’organisation de la
gestion d’un espace. Lors d’un sondage effectué en 2000, pour 49% de la population le bruit est
considéré comme une source de gêne fréquente et en permanence présente dans leur entourage. Ce
phénomène touche en moyenne 54% de la population en milieu citadin, d’autant plus que l’on ne peut
pas en faire abstraction. Il peut y avoir une accoutumance au bruit, mais celui-ci est toujours présent et
nuisible, on ne peut ignorer les conséquences de ce type de contrainte liée à ce phénomène sur le corps
humain. Elles se manifestent par plusieurs types de symptômes qui occasionnent une fatigue
permanente accentuant le stress et par la suite pouvant engendrer des troubles cardiaques.
C’est pour observer les nuisances sonores dans toutes ces dimensions et se préoccuper de la
population que cette étude est conduite pendant sept mois en corrélation avec le service « Santé
Publique » de la ville. Il s’agit de cartographie toutes les nuisances sonores de la ville en excluant les
secteurs de Rochetaillée et de Saint-Victor-sur-Loire considérés comme des secteurs répondant à la
thématique du monde rural.
Dans cette optique, une multitude de problématique font face à ce type d’analyse spatiale, il
s’agit en premier lieu de savoir quelles sont les sources d’informations nécessaires pour réaliser cette
étude. Ensuite, il faut identifier les contraintes liées à ce type de représentation spatiale. Au finale notre
attente est d’analyser avec pertinence ces cartes du bruit sachant que ce phénomène et non palpable et
n’offre qu’un cliché de la situation présente.
Ce rapport est en conséquence destiné à répondre à ce type d’interrogation, mais avant il est
utile de rappeler le positionnement de cette étude pour mieux appréhender en quoi ce stage trouve son
fondement au sein du service. Dans ce cadre nous présenterons le fonctionnement du pôle urbanisme
et plus spécifiquement le service SIG et Observatoire dont dépend cette étude. Par la suite, nous
présenterons les prérogatives et réglementations d’une telle analyse. Quelles sont les conditions
nécessaires pour entreprendre cette analyse et les paramétrages pour faire tourner de tel outil. Enfin la
dernière partie est basée sur la réalisation et l’analyse des diverses cartes du bruit. C’est dans ce
contexte d’étude que nous allons présenter le déroulement de ce stage s’étalant sur une période de cinq
mois du 5 mars au 3 août.
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 5
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1 Présentation de la ville et son organisation :
1.1 Histoire et localisation de la ville :
1.1.1 Saint-Étienne, une ville au passé industriel bruyant :
Saint-Etienne a longtemps été une ville d’un rang secondaire dans le paysage français.
Enclave à la convergence de trois vallées, délimitée par les monts du Lyonnais au nord-est, les
monts du Pilat au sud et les monts du Foret à L’ouest, la ville n’avait qu’une position de carrefour
entre Lyon et le Puy. Qui plus est celle-ci était très mal desservie par les axes de communications.
C’est cette situation géographique paradoxale qui fut au cours du XVIII e siècle la résultante de ce
développement. Eloignée des frontières à risques de part sa position à la confluence de la Loire et
à la relative proximité avec le Rhône, la ville jouit d’une position très alléchante pour recevoir en
son sein les industries manufacturées liées aux armes. Par la suite avec la révolution industrielle
et l’exploitation du charbon, riche dans cette région, la ville se développe rapidement. De grands
axes en damier sont tracés par l’architecte Dalgabio, au cours du XIXe siècle.
C’était donc le temps de l’effervescence, l’espace stéphanois grouille d’activités. Une
symphonie perpétuelle des machines extrayant le charbon et le cycle continu des trains de
marchandises chargés de cette denrée, extrait des entrailles de la terre temporise ce monde où le
bruit et les odeurs sont permanentes. A cela s’imbrique le bruit constant des chantiers liés à
l’extension de la ville et le vacarme incessant des calèches sur les pavés des grandes artères.
Mais petit à petit tout ceci disparait, le rythme de l’extraction houillère va au cours du XX e
siècle en s’amenuisant pour finalement se tarir définitivement au cours des années 70.
Dès lors, Saint-Etienne n’est plus cette ville au passé ouvrier glorieux. Le mode de vie
change, à partir de cette date, la ville commence à se vider inexorablement de sa population
désireuse de s’installer dans la banlieue environnante tout au long des années 80.
Une profonde refonte identitaire mais aussi comportementale doit dès lors être entreprise
pour pallier à ce phénomène. On imagine au cours de cette période comment insuffler un second
souffle à la ville.
Le bruit des machines est donc supplanté par le vrombissement incessant des véhicules
exerçant de façon pendulaire des allés et venus avec les abords de la proche banlieue. Le bruit de
la vie de tous les jours remplace le fracas des activités liées à l’industrie. La population s’expatrie
et laisse de plus en plus de logements vacants, ce qui engendre des phénomènes de résonnance
et accentue le bruit sur les bâtiments inoccupés. Ceci entraine avec de nombreux autres facteurs
une paupérisation de l’habitat ainsi que de multiples problèmes sociaux et de revalorisation
spatiale.
Le bruit plus qu’une contrainte pour les populations entraine la prise en considération de
ce nouveau facteur et engendre une prise de conscience sur l’impact de ce phénomène.
Dans ce contexte, la ville de Saint-Etienne intervient dans cette lutte contre le bruit depuis
plusieurs années. Elle dispose des moyens lui permettant d’apporter une aide technique en
matière de cartographie des zones exposées au bruit et de transmettre les données relatives au
territoire de la ville de Saint-Etienne.
Il en convient à présent que le bruit entre indéniablement en compte dans le devenir de la
ville. C’est pourquoi outre les conventions il est important de modéliser de façon relativement
précise ce phénomène sonore, pour enrichir l’étude menée sur l’attractivité.
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1.1.2 Localisation de la ville :
Figure 1 : Localisation de la ville dans le territoire Français
Figure 2 : Limite administrative de la ville de Saint-Etienne
1.1.3 L’espace retenu pour cette analyse :
Cette localisation de la ville permet de voir que Saint-Etienne est découpée en quatre
grands ensembles composés de Saint-Victor-sur-Loire, Rochetaillée, Terrenoire et Saint-Etienne.
Pour cette étude des nuisances sonores, nous ferons abstraction des secteurs de Saint-
Victor et Rochetaillée assimilés à une problématique rurale et n’intervenant pas dans cette
problématique à vocation principalement urbaine.
La carte suivante matérialise de façon concrète la zone que nous soumettrons à la
réalisation de la cartographie du bruit, durant la période de ce stage.
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Figure 3 : Zone d’étude soumise à la cartographie du bruit
1.2 Généralité et organisation des services :
1.2.1 Structuration et hiérarchisation des services :
Les services municipaux de la Ville de Saint-Étienne sont sous la responsabilité de
Monsieur le Maire et représente près de 3 500 agents municipaux. La Direction Générale est sous
la responsabilité de Jean-Claude Louchet qui dirige les différentes DGA (Direction Générale
Adjointe). Nous avons en autres :
- Le Service à la population, Accueil Réglementation Sécurité, Services Techniques,
Modernisation des services, RH et Moyens généraux, Urbanisme… qui se subdivisent
ensuite en directions.
- Le premier organigramme ci-dessous présente ces différents services.
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Figure 4 : Tableau des différents services de la ville
Dans ce pôle, l’organisation des services est réalisée de la façon suivante :
Figure 5 : Organigramme du service : direction urbanisme prospectif et réglementaire
Le service SIG et Observatoire Urbain, dans lequel ce stage est effectué est sous la
direction de Fabienne Cresci (DGA) dans la Direction Urbanisme et Réglementaire. Cette
direction est divisée en 3, la Direction Urbanisme Prospectif et Réglementaire de Pierre Houssais
dont dépend le Service SIG et Observatoire Urbain, localisés rue Auguste Guitton.
Les services municipaux se répartissent sur toute la ville, à l’Hôtel de Ville, rue Francis
Garnier avec notamment l’Action Economique, rue Auguste Guitton où l’on trouve l’Urbanisme
Prospectif et Réglementaire, l’Aménagement Urbain, et d’autres services rue de la Résistance, et
rue Bergson. Quant au service santé publique, celui-ci est localisé rue Francis Garnier.
1.2.2 Le Service Information Géographique et Observatoire Urbain :
Présentation des membres du service SIG :
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Nous l’avons vu auparavant le service urbanisme prospectif et réglementaire est régie en
plusieurs sous services. Pour le cas de cette étude, nous sommes rattachés au service
d’information géographique et Observatoire urbain, lui-même décomposé en deux sous entités
qui sont l’Observatoire urbain et l’administration des données. Ce service est composé de six
personnes chargées d'exécuter des tâches bien distinctes et complémentaires entre elles comme
le montre le tableau récapitulatif suivant.
Personnel Compétences Qualifications
BRUYERE Aline
Service Informatique Géographique
Observatoire Urbain
Responsable de service
CHEVRON Marie-
Hélène
Production et communication
Secrétaire
CHARBONNIER
Nicolas
Production et communication
Technicien SIG
COURPIERE Sabrina Administration des données Technicien SIG
BOUCHET Sébastien Administration des données
Topographe Enquêtes de
terrain
ORIOL Daniel Administration des données Technicien SIG (Topographe)
Figure 6 : Présentation du rôle des divers agents du service SIG et Observatoire Urbain
1.2.3 Le rôle du service :
Avant de devenir Service Information Géographique et Observatoire Urbain en novembre
2003, le service était le BIG (Bureau d’Information géographique) et auparavant le bureau des
plans. Les missions ont changé depuis. Il y a eu un recentrage de l’activité du service sur les
données qui permettent de mettre en place l’Observatoire Urbain. En 2003 lors d’un audit, est
apparu que deux cellules utilisatrices de SIG étaient en concurrence : la DSI (Direction des
Services Informatiques) et le Bureau d’Information Géographique. En conséquence il s’est
effectué un recentrage de ces activités sur l’Observation Urbain.
Un retour en arrière est donc nécessaire pour comprendre quel est le rôle de chacun dans
le domaine du SIG à la ville de Saint-Étienne.
Au début des années 1990, le service informatique est à l’origine du SIG dans la ville, ils
mettent en place la banque de données urbaines (BDU). La BDU fonctionne sous APIC,
regroupe des données gérées par tous les services de la Ville en une base de données unique, afin
de pouvoir les diffuser à tous les potentiels utilisateurs. Les données qui se trouvent dans cette
base doivent avoir une utilité pour y être stockées, en conséquent chaque type de données est
géré et mise à jour par un même interlocuteur. Cette personne autorise ou non la consultation de
la donnée par d’autres services, elle est également responsable de sa fiabilité et de sa
disponibilité.
Cette BDU était au départ utilisée et gérée par le logiciel Apic3, sous station Unix. En
2000 l’environnement Windows remplace l’ancien. Le SIG passe sous Apic4, permettant ainsi une
meilleure diffusion de la donnée au sein des utilisateurs et une meilleure ergonomie de l’outil de
façon globale. La DSI a toujours à sa charge la gestion de la BDU, le développement
d’applications orientés métiers pour Apic, et le développement récent d’ApicWeb pour l’intranet
de la ville. Dans ces activités, elle a en charge la maintenance et l’achat du parc informatique de
la ville et la gestion des réseaux informatiques entres les sites techniques de la ville.
Le Bureau d’Information Géographique s’équipe en 1999 d’un outil SIG, pour répondre à
des attentes d’analyses ponctuelles de données : il s’agit du logiciel Arcview 3.2. Les données
cartographiques de base (cadastre, dénomination de voirie….) utilisées dans Arcview, sont en
provenance directe de la BDU. Un convertisseur permet de les extraire de la base Apic et de les
intégrer dans la base Arcview. Depuis ArcView 3.2 a été remplacé par ArcGis 9….
Le logiciel ArcGis est utilisé au SIG et Observatoire Urbain mais il est également installé
dans les services espace public, patrimoine et également au service informatique.
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 10
Saint-Étienne 2006/2007

Ce changement d’orientation implique de la part de la DSI une mise en place d’une base
fédératrice entre Apic et ArcGis sur un serveur de base de données Oracle Spatial, lui-même mis
en lien à partir d’ArcSDE. Dès lors certaines données de la BDU sont consultables en lecture
seule à partir du logiciel ArcGis pour les différents services en étant équipés.
Dans ce nouveau cadre, on voit que du Bureau des Plans au SIG et Observatoire Urbain,
les missions ont changé. Aujourd’hui les travaux topographiques sont devenus une activité
secondaire au service, qui assure néanmoins la veille du respect des normes techniques dans
l’établissement des plans topographiques indispensables aux différentes études confiées aux
multiples maîtres d’œuvres, tant en interne pour le service espace public que pour les bureaux
d’études en externe. L’édition de plans cadastraux ne fait plus partie de ses compétences, sauf en
interne dans le cadre du service urbanisme. En l’occurrence, le service s’est recentré sur
l’information géographique au sens large, et ceci principalement par la mise en place
d’observatoires :
• Gestion et exploitation des données géographiques
• Acquisition de fichiers extérieurs
• Création et organisation de données propres au service
• Mise à disposition d’informations formatées et lisibles nécessaires aux
prestations du service
• Etablissement de tris croisés et d’indicateurs
• Enquêtes de terrain
• Centralisation de documents topographiques sur le territoire communal
• Gestion d’une bibliothèque de plans et de points topographiques
• Gestion des plans de récolement de surface
• Centralisation des commandes de travaux topographiques
• Production et communication de documents cartographiques
• Création de cartographies pour les besoins des services de la ville et des
partenaires pour toutes les problématiques territoriales et urbaines
• Mise à disposition de cartes et de plans au profit de la ville, de ses prestataires
et des autres maîtrises d’ouvrages publiques
En 2006, une restructuration a été réalisée en organisant le service en deux unités :
- Un pôle Saisie et Administration de données : Composé de 3 agents, sa mission est
l’organisation, la mise à jour des données, la création de métadonnées…
L’ambition du service n’est pas de renseigner les quelques 200 critères de la dernière
norme ISO à chaque donnée mais de faire quelque chose de simple et de pratique afin de
sélectionner les bonnes informations pour le renseignement des données.
Suivant la liste des méta données définies : Nom, thématique, fournisseur, description,
accès, stockage, observations, type, date de création, date de mise à jour, convention,
CNIL, maillage, précision, fraîcheur, fiabilité, règle de diffusion…
- Un pôle Communication et Production : Composé de 2 agents, son rôle est de répondre à
la demande cartographique des services municipaux et celle venant de l’extérieur.
A terme afin de réduire la demande en interne, des projets regroupant les principales
thématiques récurrentes (Déplacement, Economie et commerces, Equipements, Foncier,
Habitat…) seront crées sous format pm, visualisable sous le viewer gratuit ArcReader d’Esri. Ces
différentes cartographies pourront être accessibles par l’intégralité du Pôle Urbanisme et
Développement sans passer obligatoirement par le service SIG et Observatoire Urbain. Cela
permettra au pôle Communication et Production de reprendre ou de développer de nouvelles
thématiques de l’Observatoire Urbain : Logements sociaux, le stationnement, la 3D, l’étude du
bruit…
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Saint-Étienne 2006/2007

-Les activités du service SIG et Observatoire Urbain :
Le service travaille pour les autres services de la Ville de Saint-Étienne, mais plus
particulièrement pour l’urbanisme (49% des demandes en 2006), cette demande se reflétant sur
les graphiques ci-dessous. Plus de la moitié des demandes concernent des projets issus du
logiciel SIG (ArcGis 9.0), puis des plans tirés de la BDU et enfin des plans topographiques.
La répartition des demandes au cours de l’année 2006 (étude statistique) :
Répartition des demandes
Répartition des demandes par service
57%
23%
20%
Plan topo
BDU
Arcview
25%
15%
49%
Urbanisme
Espace public
Exterieur
Autre service
11%
Figure 7 : Camembert de répartition des demandes par rapport aux logiciels et services
Répartition des demandes sur la période de 2002 à 2006 :
Nombre total de demandes (2002 - 2003 - 2004 - 2005 - 2006)
70
60
50
40
30
20
10
0
41
32 37 42
43
38
31
26
29
22 1916 21 24 23 28 26
15
11
4
MAR02
MAI02
JUI02
SEP02
NOV02
JAN03
MAR03
MAI03
JUI03
SEP03
NOV03
23
18
11
35 37 20 17 18
7 6
JAN04
MAR04
MAI04
JUI04
66
59
56
50 48 50
51
38 41 4443
37 37 37 37 40 41 38
32
27 24
27
28
24
17
10
SEP04
NOV04
JAN05
MAR05
MAI05
JUI05
SEP05
NOV05
Figure 8 : Graphique des demandes mensuelles enregistrées auprès du service
Nombre total de demande sur ce lapse de temps :
JAN06
MAR06
MAI06
JUI06
SEP06
NOV06
22
19
Nombre total de demandes (2002 - 2003 - 2004 - 2005 - 2006)
600
515
500
400
300
233
324
293
398
200
100
0
2002 2003 2004 2005 2006
Figure 9 : Graphique des demandes annuelles auprès du service
On note grâce aux deux graphiques, une hausse des demandes depuis 2002. La nouvelle
organisation du service a pour vocation de réduire ce nombre de demandes pour pouvoir se
recentrer sur l’Observatoire Urbain.
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 12
Saint-Étienne 2006/2007

Dans la même perspective, on peut envisager que le nombre de demande devrait
vraisemblablement continuer à décroître au cours de l’année 2007. Ceci est à mettre en parallèle
avec le déploiement sur intranet d’ici Septembre 2007 d’une cartothèque susceptible d’intéresser
le plus de monde. Cette action aura pour effet de réduire le nombre de demande direct auprès du
service SIG.
1.3 Présentation de l'Observatoire Urbain :
1.3.1 Qu’est-ce qu’un Observatoire Urbain ?
Définition rapide :
La fonction première de l’observation est d’ordre stratégique : c’est une aide à la décision.
L’observation du milieu urbain doit permettre une meilleure connaissance du milieu
étudié, d’analyser son évolution et de capitaliser les informations ainsi créées. En résumé, un
Observatoire Urbain est tout d’abord un outil qui permet, à une structure privée ou publique,
d’évaluer et d’orienter une politique grâce à un ensemble d’indicateurs mis à jour selon une
périodicité définie.
Sa finalité est donc triple : un observatoire est au départ un outil de suivi, de gestion et de

• SEM (Saint-Etienne Métropole)
- L’ensemble des fournisseurs de données
- La DSI
Avec quoi ? Les moyens à mettre en place :
- Moyens logiciels :
‣ Organisation des données (liens avec la BDU)
‣ Stockage des données (Oracle, Access)
‣ Méta données (Arc Catalog)
- Moyens humains :
• Les conventions
• Les autorisations CNIL (Commission Nationale Information et Liberté)
1.3.4 Les moyens mis à disposition pour le service :
L’équipe dispose des matériels et logiciels suivants :
‣ 7 Ordinateurs de type PC (Pentium 4 à 2.8 GHz, 1 Go de RAM, OS : Windows XP) reliés aux
réseaux bureautiques et géographiques de la ville
‣ 7 connexions BDU sous Apic4
‣ 4 licences ArcGIS 9.0, 1 licence ArcGIS 9.1
‣ 1 licence de l’extension Spatial Analyst sous ArcGIS 9.0
‣ 1 licence de l’extension 3D Analyst sous ArcGis 9.0
‣ 1 licence de l’extension Publisher sous ArcGis 9.0
‣ 1 licence de l’extension Network Analyst sous ArcGis 9.1
‣ 2 licences Autocad 2002 et AutocadMap
‣ Microsoft Office 1997, bureautique classique
‣ Imprimante A4 Noir & Blanc (HP Laserjet 2300 n)
‣ Traceur couleur de 1050 cm de large (HP designjet 800 ps)
‣ Scanner A4 (HP ScanJet 4070 Photosmart)
‣ Accès au copieur couleur A3 du service Urbanisme et celui de la reprographie
De façon plus spécifique pour cette étude où la charge du processeur est relativement
importante a été mis fin mai à la disposition du service un nouvelle ordinateur doté d’un
processeur double cœur cadencé a deux fois 1.86 GHz avec 2 Go de Ram et de la dernière version
du logiciel de calcul du bruit « Cadna/A 3.6 ». Celui-ci s’avérant néanmoins encore insuffisant
pour réaliser convenablement ce type d’étude, à cause du temps de traitement des algorithmes
qui s’avère être encore relativement important.
Après avoir fait une brève présentation de la Ville de Saint-Étienne, de ses différents
services municipaux et plus particulièrement du service SIG et Observatoire Urbain, il convient à
présent de rentrer dans le vif du sujet lié à ce stage, à savoir la cartographie du bruit de la ville.
Afin de poser les grands principes de la thématique du bruit, il semble intéressant de
rappeler les grandes directives mises en place depuis 2002.
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 15
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2 Approche analytique et directive de l’étude :
2.1 Contexte de cette analyse :
Avant même la réalisation de cette carte du bruit en corrélation avec la directive
européenne, le service SIG était demandeur de l’étude dans le but de compléter l’analyse engagée
sur l’attractivité et les bruits nocturnes. Avant de rentrer dans l’étude nous allons présenter ce
qu’est réellement le bruit.
2.1.1 Petite approche physique du sujet et des impacts sur l’homme :
La physique du bruit :
Le son est du à une variation de la pression atmosphérique en un lieu donné. Il se
propage en s’atténuant progressivement en fonction de la distance, sous forme d’onde circulaire.
Le son peut être défini de deux manières :
D’une manière objective tout d’abord c’est le phénomène physique d’origine mécanique
consistant en une variation de pression (très faible), de vitesse vibratoire ou de densité du fluide,
qui se propage en modifiant progressivement l’état de chaque élément du milieu considéré,
donnant ainsi naissance à une onde acoustique.
D’une manière subjective également : il s’agit de la sensation procurée par cette onde, qui
est reçue par l’oreille, puis transmise au cerveau et déchiffrée par celui-ci. De toutes les ondes
acoustiques, seules certaines peuvent être perçues par l’oreille : il s’agit des ondes dont la
fréquence est comprise entre 20 Hertz (Hz) et 20.000 Hz (20 kHz). En dessous de 20 Hz, on parle
d’infrasons, et au-dessus de 20 kHz, on parle d’ultrasons.
L’oreille est capable de mesurer des écarts de pression infimes de l’ordre de 2.10-5 Pa (à
comparer à la valeur de la pression atmosphérique : 100.000 Pa). Cette variation de 2.10-5 Pa
correspond à un son de 0 dB. Le niveau sonore Lp exprimé en dB est directement relié à
l’amplitude de la variation de pression.
Du fait des propriétés du logarithme, on remarque que lorsque l’on double l’intensité,
cela revient à augmenter le niveau en dB de 3 dB.
Par contre, la "sensation" de doublement de l’intensité ne se produit que pour une
augmentation de 10 dB. Cependant, l’acoustique ne se contente pas de mesurer "physiquement"
les sons, en effet, comme nous l’avons vu, le son est à la fois une notion objective et subjective et
il est par conséquence nécessaire d’utiliser des critères tenant compte de ces deux caractères.
Description des niveaux de bruit et répercussion de ceux-ci sur l’homme :
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Figure 10 : Représentation des seuils de bruit extrait de Bruit aspect sanitaire et réglementaire de la table ronde sur le
bruit à EPURES le 15 mars 2007
Le bruit et ses conséquences sur l’organisme :
Il est important de noter qu’avec le bruit, il ne peut y avoir d’abstraction de cette nuisance
mais l’on parvient toujours à s’accoutumer à ce phénomène. La plus grosse contrainte que l’on lie
au bruit réside dans les phases de récupération du sommeil. Le bruit perturbe constamment les
phases de cycle de récupération, ceci entraîne par la suite de nombreux troubles classifiés de la
façon suivante :
‣ la vigilance du lendemain est perturbée
‣ L’équilibre nerveux est fragilisé
‣ Il y a des réactions cardiovasculaires ou respiratoires
‣ On a l’impression d’une sensation permanente de fatigue
‣ On note aussi des effets secondaires
Mais le son à long terme, c’est avant tout une sensation désagréable ou gênante qui
immerge.
En conséquence de nombreuses normes ont été mises à plat pour contenir toutes ces
dérives liées au bruit et imposer des directives précises pour appréhender ce phénomène.
2.1.2 Les normes européennes imposées pour harmoniser et appréhender les résultats :
Les méthodes de calcul prévisionnel des niveaux sonores sont différentes selon l’origine
du bruit à évaluer. Pour la réalisation des cartes de bruit stratégiques, on se base sur la Directive
2002/49/CE, où s’appliquent les méthodes suivantes :
La norme XP S31-133 : 2001 fait référence aux bruits routier et ferroviaire.
En conséquence pour cette méthode se référent dans un premier temps aux bruits routier,
les atténuations sonores calculées sont :
-la divergence géométrique ;
-l’absorption atmosphérique ;
-l’effet de sol ;
-la diffraction par les obstacles comme les murs antibruit et les bâtiments ;
-la réflexion sur les surfaces comme le sol ;
-les effets météorologiques par l’application d’occurrences météorologiques de long terme.
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Pour le bruit ferroviaire, les calculs se font suivants :
-les hauteurs des sources équivalentes ;
-les directivités horizontales et verticales de ces sources ;
-l’interaction caisse écran qui correspond à l’interaction entre la caisse correspondant au wagon
et les murs le long des voies ;
-l’impédance du ballast.
La norme ISO 9613-2 : 1993 s’applique au bruit industriel.
Pour cette norme les méthodes de calcul pour évaluer les atténuations sonores sont les suivantes :
-la divergence géométrique
-l’absorption atmosphérique
-l’effet de sol
-la diffraction par les obstacles
-les réflexions sur les façades
Sur ces points cette norme est identique à la norme XP S31-133 : 2001
La différence provient toutefois du fait que :
-les calculs sont effectués uniquement en conditions météorologiques « favorables » à la
propagation, c'est-à-dire un temps sec et une absence de vent.
Quant à la norme ECAC 29, elle correspond au bruit aérien, mais n’intervient pas dans notre
étude dans le cadre de la ville de Saint-Etienne.
2.1.3 Les calculs relatifs à cette étude :
D’après les normes a aussi été défini une plage horaire pour rendre similaire les
définitions liées au niveau jour - soir - nuit (Day-evening-night level) L den .
Le niveau jour - soir - nuit L den en décibels (dB) est défini par la formule suivante :
Lden= 10* lg 1/24 (12*10 Lday/10 + 4*10 (Levening+5)/10 + 8*10 (Lnight+10)/10) )
Où :
♦ L day est le niveau sonore moyen à long terme pondéré à 1 tel que défini dans l’ISO 1996-2 :
1987, déterminé sur l'ensemble des périodes de jour d'une année ;
♦ L evening est le niveau sonore moyen à long terme pondéré à 5 tel que défini dans l’ISO 1996-2 :
1987, déterminé sur l'ensemble des périodes de soirée d'une année ;
♦ L night est le niveau sonore moyen à long terme pondéré à 10 tel que défini dans l’ISO 1996-2 :
1987, déterminé sur l'ensemble des périodes de nuit d'une année;
Sachant que :
♦ Le jour dure 12 heures, la soirée 4 heures et la nuit 8 heures sachant que dans les textes de loi,
il est mentionné que l’on peut diminuer la période "soirée" d'une ou deux heures et allonger
en conséquence la période "jour" et/ou la période "nuit", sans pour autant que ce choix soit
le même pour toutes les sources et qu'il fournisse à la Commission européenne des
informations concernant la différence systématique par rapport à l'option par défaut ;
♦ Le début du jour (et par conséquent, le début de la soirée et de la nuit) est déterminé par les
directives nationales (ce choix est le même pour toutes les sources de bruit) ; les périodes par
défaut sont 6 h 00 - 18 h 00, 18 h 00 - 22 h 00 et 22 h 00 - 6 h 00, en heure locale.
Pour appréhender tous ces phénomènes liés aux nuisances sonores, une multitude de
logiciels ont été déployés sur ce thème. La partie suivant va permettre d’en présenter le panel
avec un bref aperçu et descriptif.
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2.1.4 Petit tour d’horizon des logiciels validés en France pour ce type d’étude :
Nombreux sont les logiciels à même de réaliser des calculs sur le bruit, mais peu sont
réellement compatible avec des logiciels purement destinés aux SIG. Dans un document réalisé
par le CERTU, on peut prendre connaissance de cette liste dont voici les principaux logiciels :
ARTEMIS, Cadna/A, CartoBruit, Drag&Fly® dB, ENM, Fluidyn-Avionoise, Fluidyn-RoaddB,
Fluidyn.dB, IMMI, LIMA, MAP 4D, MapBruit, MicroBruit, Mithra, Motus, Predictor,
SoundPLAN, VISIGO.
Dans cette liste seulement cinq logiciels sont destinés à un usage pouvant être mise en
corrélation avec les SIG, soit au final :
Drag&Fly®, IMMI, MapBruit, SoundPLAN, Cadna/A.
Présentation des logiciels de calculs du bruit compatible directement avec les SIG :
- Drag&Fly® dB :
Logiciel de cartographie dynamique du bruit en 3D utilisable à toute échelle. Il permet de
réaliser les cartographies stratégiques du bruit conforme au projet de directive européenne
relative à l'évaluation et à la gestion du bruit ambiant.
Ce logiciel est par conséquence censé prévoir, quelque soit l’échelle, l’exposition des
populations aux nuisances acoustiques.
Ses atouts sont :
• La possibilité de réaliser des cartographies stratégiques du bruit conformes aux exigences de
la réglementation européenne à venir.
• Quantifier et cartographier l’exposition des habitants aux nuisances sonores sur l’ensemble
d’un territoire.
• Permet de réaliser des cartographies claires et communicantes.
• Utilise des bases de données géographiques standard pour une mise en place automatique et
rapide
- IMMI :
Ce logiciel de prévision et de cartographie de bruit permet de réaliser tout type de
représentations sonores (route, ferroviaire, industriel, activités de loisirs, aéroport.) Dans ce
contexte il est possible de réaliser tout type de cartes de bruit tel que les cartes de bruit
stratégiques pour les agglomérations. Dans ce logiciel plus de 20 méthodes différentes de calcul
de bruit européennes et internationales sont disponibles. Le logiciel calcule la propagation du
bruit en extérieur en tenant compte de l’ensemble des phénomènes physiques intervenant sur les
chemins de propagation. Les résultats sont par la suite présentés sous la forme de cartes de bruit
ou numériquement sous la forme de tableaux de résultats détaillés. Les interfaces d’IMMI avec
des données GIS existantes sont réalisées au moyen de l’interface d’Arcview.
- MapBruit :
Système d’Information Géographique, basé sur le référentiel BDCARTO, acceptant des
données cartographiques compatibles avec MapInfo et comprenant une base de données
relationnelle au format ACCESS.
L’application permet :
• D’identifier les zones de bruit critiques des infrastructures routières, recherchées dans des
empreintes sonores définies par les valeurs limites acoustiques L Aeq (6h-22h) = 70 dB(A)
et L Aeq (22h-6h) = 65 dB(A)
• De localiser dans ces zones de bruit critique les bâtiments points noirs du bruit.
• De décrire pour ces éléments l’exposition au bruit en termes qualitatifs et quantitatifs.
• La description des plans d’action de résorption des points noirs du bruit.
• Le suivi de la réalisation de ces actions.
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- SoundPLAN :
Ce logiciel permet de visualiser les effets de la propagation du bruit dans toutes les
usines, le long de la route et des lignes de chemin de fer.
Ce logiciel fournit :
• La propagation décelable dans un modèle.
• La définition des sources d’entrées est souple avec le choix des spectres de fréquence, le
calendrier du modèle, le facteur de réduction.
• Un outil graphique pour la visualisation et la présentation des données d’entrées et de
rendement et une palette d’outil permettant de mesures les réductions de divers bruit.
• Un dispositif d'optimisation de lutte contre le bruit.
- Cadna/A :
Distribuer par la société Datakustik, est considéré comme le logiciel leader en prévision
et évaluation acoustiques.
Ces principales caractéristiques étant :
• Une vitesse de calcul élevée.
• Possibilité de calculer les niveaux de bruit sur toutes les façades de tous les bâtiments
d'une ville.
• Représentation 3D des passages à proximité ou survol du modèle.
• Possibilité d’interface avec de nombreuses applications.
C’est ce dernier logiciel qui fera l’office de toute notre attention, mais son utilisation est
en théorie complètement transparente car se réalisant par l’intermédiaire d’un logiciel Open
Source nommé GIpSynoise développé dans un lapse de temps de trois ans avec divers partenaires
mentionnés à la page 24 de ce dossier dans la rubrique : « Les partenaires de cette étude ».
Dans un autre contexte le choix de ce logiciel n’a pas relevé des compétences du service
SIG, mais de celui de la santé publique qui a passé un accord avec 01dB. De façon plus large le
choix de ce logiciel s’inscrit aussi dans un commun accord avec Saint-Etienne Métropole où la
même structure de programme est retenue pour faire l’analyse de ses 47 communes.
Petit analyse épistémologique de GIpSyNOISE
Le terme même de ce logiciel fait ressortir tous les aspects de cette étude. Il s’agit en effet
d’un outil lié au Système d’Information Géographique. Ce logiciel intègre aussi des aspects
psychologiques avec l’analyse de la perception du bruit, les gênes sonores et les perturbations du
sommeil. Dans le domaine du bruit et de l’environnement ceci équivaut à l’appellation NOISE
voulant dire Bruit.
L’objectif du projet GIpSynoise® est le développement d’un outil d’aide à la décision,
permettant :
De caractériser l’environnement sonore par le calcul, c’est-à-dire :
• Cartographier le bruit routier et ferroviaire au niveau du bâti et dans les espaces publics ;
• Simuler les niveaux de bruit dans des situations futures ;
• Dans une plate-forme SIG, croiser les données de bruit et une large gamme
d’informations
Géo-référencées, permettant notamment d’évaluer les populations exposées ;
• Proposer des indicateurs et des recommandations pertinents à l’attention des
aménageurs.
En résumé le dialogue entre ArcGIS logiciel de base de cette étude et Cadna/A
calculateur des émissions sonores se fait par l’intermédiaire de ce petit module de la façon
suivante :
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Figure 11 : Principe d’interaction entre le logiciel SIG GipSynoise et Cadna/A
2.1.5 Quelles sont les moyens pour lutter contre le bruit :
Avant même de réaliser des études sur le bruit, il est intéressant de savoir comment par la
suite on parvient à prévenir et isoler cette contrainte.
Il s’agit d’apporter une attention particulière au traitement de l’isolation vis-à-vis des
bruits extérieurs en respectant les réglementations acoustiques en vigueur tout en prenant en
considération les quatre points fondamentaux suivants :
Eloigner :
Terme qui prend en compte la source de bruit des zones sensibles ou inversement.
L’éloignement permet de réduire le niveau sonore de 6 dB(A) à chaque fois que l’on double la
distance « source-récepteur » dans le cas d'une source ponctuelle qui est de 3 dB(A), c’est le cas
d'une source linéaire telle que les voiries routières ou ferroviaires.
Orienter :
Ceci s’applique sur les bâtiments, de manière à éviter la propagation des bruits extérieurs
vers les locaux ou secteurs sensibles. Les chambres à coucher sont de préférence orientées du
côté calme opposées à des installations génératrices de bruit.
Protéger :
Les constructions contre les bruits extérieurs, en particulier à proximité des
infrastructures de transports bruyants, avec des écrans antibruit, ce sont des merlons de terre
plantés ou des bâtiments-écran accueillant des activités peu sensibles au bruit.
Isoler :
La source de bruit, le bâtiment ou la zone sensible. L’isolation du bruit à la source
constitue toujours la solution la plus efficace car elle protège les espaces extérieurs et permet
l'utilisation des ouvertures.
L’exemple le plus concret de ce type d’intervention sur la ville de Saint-Etienne est prévu
sur le quartier de la Petite Marandinière ou des rénovations vont être effectuées pour se prévenir
face à ce type de nuisance.
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Figure 12 : Plan d’action sur le secteur de la Petite Marandinière
Figure 13 : Exemple architectural de réhabilitation de la Petite Marandinière
2.1.6 Pourquoi réaliser une cartographie du bruit :
Plus qu’une directive européenne la cartographie du bruit est un enjeu vis-à-vis de l’étude
menée sur l’attractivité résidentielle au sein de la ville et de l’observatoire des déplacements. La
cartographie n’est qu’une étape préalable à cette analyse. Dans le futur les cartes permettront
d’envisager divers scénarii pour analyser comment réduire ces nuisances sonores et proposer des
solutions adéquat pour lutter contre cette nuisance.
Procédure et directive de réalisation des cartes de bruit :
La cartographie des nuisances sonores a été planifiée par l’Union européenne lors d’une
étude et doit être réalisé par nombres de collectivités pour être en accord avec la réglementation
de 2002.
Contexte juridique :
La directive 2002/49/CE du 25 juin 2002 relative au bruit ambiant fait suite aux
recommandations sur la future politique du bruit.
Champ d’application :
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Le champ d’application est la réalisation des cartes de bruit et des Plans de Prévention du
Bruit dans l’Environnement (PPBE) qui sont requis pour les grandes infrastructures et les
grandes agglomérations.
Pour la France, on dénombre :
• 60 agglomérations de plus de 100000 habitants dont 24 de plus de 250000, dans
lesquelles vivent près de 27 millions d’habitants.
• Environ 40000 km de réseau routier et 9000 km de voies ferrées
• 9 aéroports civils de plus de 50000 mouvements sont identifiés.
• Les agglomérations sont les mêmes que celles concernées par le Décret no 98-360 du
6 mai 1998 relatif à la surveillance de la qualité de l’air et de ses effets sur la santé et
l’environnement.
Compétences :
Les cartes de bruit seront établies par le représentant de l’état pour les grandes
infrastructures de transports routières, ferroviaires et aériennes et par les communes ou les
Etablissement Publics de Coopération Intercommunale (EPCI) compétents en matière de lutte
contre les nuisances sonores pour les grandes agglomérations.
Les PPBE seront établis par :
• L’état pour ce qui concerne les réseaux de transport relevant de sa compétence.
• Les collectivités territoriales dont elles relèvent pour les autres infrastructures de
transport.
• Les communes ou les EPCI ci-dessus en agglomération.
Les cartes de bruit :
Elles sont obtenues au terme d’un projet réunissant des personnes compétentes en SIG,
en acoustique, en prévision de trafic, en relevés topographiques.
Echéances :
Très grandes agglomérations et
infrastructures
Grandes agglomérations et
infrastructures
Carte de Bruit 30 juin 2007 30 juin 2012
PPBE 18 juillet 2008 18 juillet 2013
Figure 14 : Tableau des échéances de réalisation de la cartographie du bruit
La cartographie permet à la ville d’améliorer la connaissance des nuisances liées au bruit
et d’aider aux choix techniques lors des aménagements contre ces nuisances : revêtements
routiers, diminution de la vitesse (quartiers verts, espaces civilisés), protections phoniques, etc.
Dans ce contexte, la carte sert de support analytique pour prévoir les différentes zones où un
traitement spécifique ou prioritaire doit être effectué.
Mais avant cela la réalisation d’une cartographie du bruit à l’échelle communale est liée à
la directive 2002/49 CE adoptée le 25 juin 2002.
Cette directive prévoit la mise en place d’un dispositif d’évaluation et de gestion du bruit
dans les grandes agglomérations et à proximité des grandes infrastructures de transports sur les
bases suivante :
• Evaluation de l’exposition au bruit des populations basée sur des méthodes communes
aux pays européens,
• Information des populations sur le niveau d’exposition et les effets du bruit sur la santé,
• Mise en œuvre de politiques visant à réduire le niveau d’exposition et à préserver des
zones calmes.
• La directive s’inscrit au cœur du dispositif de lutte contre le bruit.
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De façon plus concrète, le PLU devra par la suite prendre en compte ce type d’étude.
Cette nouvelle cartographie doit servir de réflexion à tous les Projets d’Aménagement et de
Développement Durable (PADD). Ainsi doit être clairement mentionné dans ce type de
représentation les sources de bruit, les bâtiments sensibles au bruit, les secteurs affectés par le
bruit et les secteurs sensibles au bruit.
2.1.7 Les partenaires de cette étude :
En relation avec l’association Acoucité, l’étude acoustique regroupe nombres de
partenaire au travers de la France dont voici une liste non exhaustive. C’est au travers de ce tissu
de partenaire que l’on retrouve le Grand Lyon qui est bénéficiaire et maître d’ouvrage du projet.
Celui-ci s’articule autour de 2 comités :
Le comité technique en charge du contenu technique et de la réalisation du logiciel. Il
comprend :
• Le laboratoire FORTH (université de Crête) : expert en SIG ;
• L’INRETS : expert sur la nuisance sonore et l’évaluation de la perception des
cartes par la population ;
• 01 dB-METRAVIB : sous-traitant en charge du développement logiciel, et leader
du comité technique.
• Le CERTU s’est engagé à intervenir comme expert indépendant dans le cadre de
ce comité.
Le comité opérationnel, composé d’utilisateurs finaux, est en charge de la
définition des besoins et des fonctionnalités de l’outil. Il comprend :
• Le Grand Lyon, pilote du projet ;
• ACOUCITE, en charge de l’animation du comité opérationnel et de la
communication ;
• 13 collectivités territoriales françaises et européennes : Communautés urbaines de
Lille, de Bordeaux et de Nantes, Communauté d’agglomération du Grand Angers,
de Montbéliard et de Nice, les villes de Saint-Etienne, de Boulogne-Billancourt,
de Barcelone, d’Huelva, de Porto, de Prague et de Szeged.
La Mission Bruit du Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable doit intervenir en
tant qu’expert dans ce comité.
2.2 Optique de la réalisation d’une telle cartographie :
2.2.1 Les directives de restitutions de ces cartes :
La réglementation dans ce domaine implique une multitude de « carte de bruit » bien
définies qui englobe :
• Des documents graphiques ;
• Des données sous forme de tableau ;
• Un résumé sous forme de texte ;
Pour les documents graphiques, il n’y a pas d’obligation à représenter sur une même carte
les éléments suivants :
• Les zones exposées au bruit à l’aide de courbes isophones indiquant la localisation des
émissions de bruit ;
• Les secteurs affectés par le bruit ;
• Les zones où les valeurs limites mentionnées à l’article L572-6 du code de
l’environnement sont dépassées.
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• Les évolutions du niveau de bruit connues ou prévisibles au regard de la situation de
référence.
La carte de superposition des sources sonores en différents points présente un intérêt
pour avoir une vision globale et comparative des impacts des sources de bruit. Elle se traduit en
conséquent par une sommation des différentes sources sonores sur les secteurs multi-exposés.
Mais l’utilisation de cette carte doit être prudente. Cette recommandation est relativement
importante à souligner dans le sens où les sources sonores ne s’additionnent pas entre elles mais
se recouvrent, d’où le risque avec ces cartes de créer une surexposition au bruit. En plus de cette
étude il est envisageable de réaliser une autre carte de bruit montrant seulement les zones où le
bruit s’avère être une réelle contrainte pour les populations en omettant les zones de faible
densité urbaine.
En théorie, vis-à-vis de la convention européenne, dans cet atlas cartographique du bruit doit
impérativement figurer les cartographies concernant :
En théorie :
5 types de sources de bruit :
• Route
• Rail
• Industrie
• Avion (non présenté dans notre étude)
• Alls
5 indices calculés :
• Lday (carte du bruit jour)
• Levening (carte du bruit soir)
• Lnight (carte du bruit nuit)
• Lde (day-evening) carte de dépassement des seuils jour imposés
• Lden (day-evening-night) carte de dépassement des seuils nuit imposés
En plus de cela doit apparaître des cartes mentionnant les valeurs limites suivantes où
lorsque les Lden et les Ln dépassent les valeurs mentionnées ci-dessous, il faut appliquer des
valeurs de réduction du bruit.
Valeurs limites, en dB (A)
Indicateur Aérodrome Route et/ou LGV Voie ferrée Activité industrielle
conventionnelle
Lden 55 68 73 71
Ln / 62 65 60
Figure 15 : Valeurs limites des seuils de nuisances définis par la convention
D’où les cartes stipulés dans la description suivante et qui doivent être réalisées.
5 types de cartes :
• Carte de bruit
• Carte de conflit
• Carte de population exposée
• Carte de risque sur l’homme
• Carte d’aide à la décision
3 types de tables :
• Table de surface exposée
• Table de bâtiment exposé
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• Table de population exposée
Au final, ces cartes donnent les niveaux de bruit par source (route, fer, aéroport, industrie)
et en multi-exposition le cas échéant. Ces niveaux de bruit sont exprimés selon les indicateurs
Lday et Lnight évalués à une hauteur de 4m au-dessus du sol. Cette cartographie présente les
courbes isophones par pas de décibels (dB(A) en commençant par 45 et 50 dB(A). Elles évaluent
le nombre des personnes exposées par tranche de niveau de bruit. Elles montrent également les
secteurs où un dépassement des valeurs limites et constaté, ainsi que les évolutions prévisibles.
Mais en l’état des choses et en se référant à la convention établie entre « La ville de Saint-
Etienne » et « Saint-Etienne Métropole », le nombre de carte a été revu à la baisse pour au final
aboutir à la demande des cartes Lden et Ln en fonction des bruits : routier, ferroviaire et
industriel (ICPE), ainsi que les cartes où les zones conflictuelles existent.
2.2.2 Comment lire les phénomènes représentés :
Deux formes de représentations sont assimilées à cette étude. Le premier panel
cartographique doit retranscrire les informations sous forme de classe strictement définies par
l’union européenne. Cette sémiologie graphique est destinée au milieu professionnel et sert de
base au diverses actions menées ultérieurement. Pour le grand public qui a le droit de consulter
le PLU, les cartes sont représentées avec une légende où la palette de couleurs figure en dégradée
comme le prédéfinie la convention européenne.
La palette de couleur en mode de diffusion technique, par défaut doit être la suivante :
• =75dBA marron
Couleur de la cartographie pour les cartes de conflits, où les seuils de bruits sont dépassés :
La palette de couleur par défaut est la suivante :
• 15dBA orange
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3 Atlas du bruit de l’espace Stéphanois, à dominante urbaine :
3.1 Quelles méthodes pour quelles analyses :
La première démarche de cette étude est de mettre en place les bases de données
nécessaires à la réalisation de l’étude. Il est question de regrouper les thèmes entre eux par
plusieurs logiques combinatoires comme l’emploi de scripts mentionnés en annexe 3.
Après, il faut réaliser des micros tests pour vérifier en premier temps le bon
fonctionnement des données, car de nombreux « bugs » existent sous GipSynoise. En plus, la
base de données doit être correctement édifiée pour répondre aux attentes du logiciel. Ainsi, la
fin de l’annexe 4 explique des solutions employées pour pallier à ces erreurs. L’autre point
important de cette étude est de vérifier la compatibilité des logiciels entre eux, ceci n’étant pas
toujours le cas en fonction des versions. Dans le même laps de temps il faut justifier de
l’attribution d’un ordinateur plus puissant pour coller avec la configuration minimum nécessaire
au fonctionnement du logiciel : Cadna/A 3.6, très gourmant envers la charge CPU.
Tout cela contribue à s’interroger sur à la réalisation des cartes et le choix du découpage
de la ville pour obtenir une cartographie calquant la réalité.
Au début de l’étude, l’option du découpage de l’entité Stéphanoise s’appuie sur un
maillage de 500x500 mètres, ce qui faisait environ 324 mailles et autant de manipulation pour
obtenir des résultats peu crédibles lors de la concaténation des diverses entités.
Lors de l’élaboration de la cartographie ce qui compte le plus dans la phase de calcul est
la distance choisie des rayons entre le point récepteur et le point émetteur. Plus la recherche des
nuisances sonores a une portée élevée plus la carte est précise. Néanmoins, s’applique une
controverse à ce phénomène, la carte est effectivement plus réaliste mais le traitement de
l’information n’en est que plus important. C’est pourtant cette solution que nous avons décidé de
retenir.
La ville se retrouve découpée en 10 zones distinctes. Ce découpage se base sur la limite
des quartiers regroupés entre eux pour former des espaces ayant des superficies à peu près
similaires. Pour information, le calcul d’une zone d’environ 5 km² avec pour sources d’émissions
sonores les voies ferrées et routières dure environ une semaine avec la configuration matérielle
mentionnée plus haut dans ce rapport. Toutes erreurs ou coupures de courant durant la phase de
calcul entraîne inexorablement la perte de toutes les données en cours d’évaluation.
Une fois les surfaces calculées, pour chaque entité est créé un thème ponctuel
matérialisant des récepteurs. Dans ce thème, on retrouve une table où toutes les valeurs utiles à
l’étude sont mentionnées.
Chaque entité sonore a été calculée distinctement puis regroupée par concaténation des
données. La méthode ayant consisté à ne prendre que les valeurs supérieures d’une source par
rapport à l’autre pour les reporter dans un nouveau champ. Pour le bruit industriel diverses
distinctions ont été établies pour appréhender correctement cette thématique. Le thème bâti doit
subir quelques modifications. Chaque bâtiment lié à l’industrie doit être retiré du thème bâti pour
ne pas influencer la divulgation des ondes sonores venant de l’intérieur de ces structures.
Le regroupement des divers espaces de la ville a été réalisé en créant un macro-projet par
l’intermédiaire de GIpSynoise.
En découle dès lors le panel cartographique en relation avec la convention liant la « ville
de Saint-Etienne » et « Saint-Etienne Métropole ». Dans cet accord six cartes doivent faire l’objet
d’une cession : les cartes Lden et Ln pour l’industrie, la voirie et le réseau ferroviaire, soit 6 cartes.
Pour la rédaction de ce rapport, il a été décidé de rajouter les cartes de bruits diffusés auprès du
public ainsi que les cartes de conflits. Cependant pour des questions techniques, il nous est
impossible de présenter dans ce rapport l’intégralité de la cartographie liée aux nuisances sonores
d’origines ferroviaires. En conséquence pour cette partie une simple ébauche de la constitution
de celle-ci est présentée. Néanmoins celle-ci sera réalisée pour la date prévu lors de la cessation
des cartes à Saint-Etienne Métropole.
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3.2 Cartographie du bruit journalier (Lden), soit sur 24 h :
3.2.1 Analyse du bruit routier :
Figure 16 : Carte technique du bruit routier sur 24 h (Lden)
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Figure 17 : Carte de consultation du bruit routier sur 24 h (Lden)
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Figure 18 : Carte de dépassement sonore induit par les transports routiers sur 24 h (Lden)
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Figure 19 : Carte de décision des zones à traiter ou non en fonction du bruit routier sur 24 h (Lden)
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Analyse et tableau statistique :
Nombre de bâtiments exposés au bruit routier :
R= Résidence
E= Ecole
H= Hôpital
Nombre et nature
du
Bâtiment/Route
75 dBA Total
R E H R E H R E H R E H R E H R E H R E H
8908 259 35 7908 280 1408 6563 222 753 3407 218 668 1989 161 339 497 117 204 26513 648 173
Graphique représentant l’impact du bruit routier sur le bâti :
Figure 20 : Graphique représentatif des bâtiments exposés au bruit routier sur 24 h (Lden)
Ce graphique s’interprète en fonction du nombre d’impact de bruit que reçoit un
bâtiment sur sa façade. En conséquence vu que le bruit n’est pas uniforme, le même volume
sonore peut être mesuré plusieurs fois en plusieurs endroits de la construction. Ainsi on peut le
voir dans le tableau le nombre de bâtiments impactés par le bruit est parfois supérieur au nombre
de bâtiments existants. Il est aussi nécessaire de rappeler que le nombre de bâtis mentionnés
dans ce tableau et ce graphique ne représentent pas la réalité mais des volumes représentant les
diverses formes des bâtiments. En conséquence l’analyse du bâti impacté par le bruit est à
relativiser, mais donne néanmoins une idée du type de construction le plus exposée.
Part de la population Stéphanoise exposée au bruit routier sur 24h :
Nombre 75 dBA Total
de
Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Pop
résident/
Voirie 27809 14 45274 27 48932 31 28473 17 19681 9 4080 3 174249
ATTENTION : Ces valeurs de la population touchée ne sont que des estimations et ne peuvent
en aucun cas être prises comme un fait reflétant avec exactitude la réalité.
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Graphique représentatif du taux d’exposition de la population vis-à-vis du réseau
routier :
Population exposée au bruit routier sur une
période de 24 h (Lden)
Nb de résidents exposés
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
45274 48932
27809
28473
19681
4080
75 dBA
Plage de bruit
Population exposée
Figure 21 : Graphique représentatif de la population exposée au bruit routier sur 24 h (Lden)
Analyse de la superficie de la ville soumise au bruit routier :
Surface 75 dBA Total de
exposée en Aire % Aire % Aire % Aire % Aire % Aire % l'aire
Km²/Voirie 21,72 49 8,76 20 6,92 16 3,23 8 1,56 4 1,25 3 43,39
Graphique représentatif de la situation :
Surface exposée au bruit routier pendant 24h (Lden)
25
Surface exposée en Km²
20
15
10
5
0
21,72
8,76
< 55 dBA [55-60[
dBA
6,92
[60-65[
dBA
3,23
[65-70[
dBA
1,56
[70-75[
dBA
1,25
> 75 dBA
Surface exposée
Plage de bruit
Figure 22 : Graphique représentatif des surfaces exposées au bruit routier sur 24 h (Lden)
Bilan :
Le bruit routier est essentiellement perceptible le long des grandes pénétrantes de la ville
(Boulevard Thiers, Urbain, cours Fauriel, Grande Rue, Rue de la Montat) et des axes majeurs
ceinturant la ville (N88, A72). On notera en l’état des choses que les secteurs où la circulation aux
heures de pointes est la plus forte, s’avèrent être aussi les zones de points noirs pour cette étude
sonore. Il est aussi important de mentionner la zone autour des secteurs de la Rivière et de
Bellevue qui doivent retenir notre attention. Celle-ci s’avérant vraisemblablement être une des
zones prioritaires à traiter du fait de la proximité des habitations, mais aussi avec la présence de
l’hôpital. D’autres zones de la ville tel que l’Etivallière est fortement exposée au bruit, mais dans
cet espace les choses sont à relativiser dans le sens où peu de personnes dans ce secteur sont
confrontées à cette nuisance.
A contrario, les zones situées sur les collines de la ville et les versants nord du Pilat
bénéficient d’un calme non négligeable par rapport au reste de la ville.
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3.2.2 Analyse du bruit ferroviaire :
Approche Générale :
Figure 23 : Carte technique du bruit ferroviaire sur 24 h (Lden)
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Figure 24 : Carte de consultation du bruit ferroviaire sur 24 h (Lden)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 35
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Figure 25 : Carte des zones de conflits issues du bruit ferroviaire sur 24 h (Lden)
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Figure 26 : Carte de décision en fonction de l’aléa sonore ferroviaire sur 24 h (Lden)
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Analyse et tableau statistique :
Nombre de bâtiments exposés au bruit ferroviaire sur 24h :
R= Résidence
E= Ecole
H= Hôpital
Nombre de
Bâtiments par
75 dBA Total
rapport à R E H R E H R E H R E H R E H R E H R E H
l'indice Lden
NNE 1471 27 0 441 89 283 7 0 3 2 0 1 0 0 0 0 0 0 1473 27 0
SO 1778 31 90 196 52 263 3 1 8 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1779 31 90
T1 1932 51 0 211 32 238 2 5 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1954 51 0
T2 470 1 0 35 0 77 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 474 1 0
Partie de Saint-
Etienne
5651 110 90 883 173 861 12 6 13 5 0 2 0 0 0 0 0 0 5680 110 90
Graphique représentatif des bâtiments exposés au bruit pour cette partie d’étude sur le
ferroviaire :
Figure 27 : Graphique représentatif des bâtiments exposés au bruit ferroviaire sur 24 h (Lden)
Part de la population Stéphanoise exposée au bruit ferroviaire :
Nombre de 75 dBA Total
résidents Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Population
NNE 10811 98 84 1 143 1 0 0 0 0 0 0 11038
SO 12122 87 467 3 1206 9 90 1 0 0 0 0 13885
T1 6398 98 27 0 25 0 33 1 24 0 0 0 6507
T2 848 93 27 3 9 1 30 3 0 0 0 0 914
Partie de
Saint-
Etienne
30179 94 605 1,75 1383 2,75 153 1,25 24 0 0 0 32344
Graphique représentatif de cette partie d’étude :
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Aire exposé
(Km²) en
fonction de
Lden
Nb de résident
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
Population exposée au bruit ferroviaire sur 24 h
(Lden)
30179
605
1383
153
75 dBA
Plage de bruit
24
0
Population
Figure 28 : Graphique des populations exposées au bruit ferroviaire sur 24 h (Lden)
Analyse de la superficie de la ville soumise au bruit ferroviaire :
< 55 dBA [55-60[dBA [60-65[dBA [65-70[dBA [70-75[dBA > 75 dBA
Aire % Aire % Aire % Aire % Aire % Aire %
NNE 4,09 95 0,13 3 0,09 2 0,00 0 0,00 0 0,00 0 4,32
SO 3,8 95 0,06 2 0,07 2 0,02 1 0 0 0 0 3,98
T1 4,43 97 0,03 1 0,03 1 0,03 1 0,02 0 0,00 0 4,54
T2 3,31 92 0,12 3 0,09 2 0,06 2 0,03 1 0,00 0 3,60
Partie de Saint-
Etienne
Aire
Total
15,63 94,75 0,34 2,25 0,28 1,75 0,11 1 0,05 0,25 0 0 16,44
Graphique représentatif des superficies exposées au bruit ferroviaire :
Surface exposée
20
Surface exposée au bruit ferroviaire pendant 24 h (Lden)
Surface en Km²
Bilan :
15
10
5
0
15,63
0,34 0,28 0,11 0,05 0
< 55 dBA [55-60[ dBA [60-65[ dBA [65-70[ dBA [70-75[ dBA > 75 dBA
Plage de bruit
Figure 29 : Graphique des surfaces soumises au bruit ferroviaire sur 24 h (Lden)
Au stade de l’avancement de l’étude sur le bruit ferroviaire sur 24h, on peut voir que cette
source sonore se révèle être problématique au niveau de Terrenoire, là où la vallée joue le rôle
d’entonnoir et par phénomène de répercussion sonore le son se retrouve diffusé sur les versants
de cette zone. Du point de vue de la population, celle-ci n’est que peu affectée par cette nuisance
ne touchant principalement qu’une zone de quelques centaines de mètre autour de la voie ferrée.
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3.2.3 Analyse du bruit industriel :
Pour analyser cette partie de l’étude, il est important de noter ces quelques éléments explicatifs
afin de ne pas être surpris par les calculs obtenus par la suite. Il est pour cela essentiel de démontrer ces
résultats à partir des explications réalisées par Davis RAMA.
Pour la cartographie du bruit industriel, nous avons besoin du niveau de puissance sonore à l’émission.
Pour calculer le niveau de puissance, nous avons utilisé la méthode suivante :
EN ISO 3744 : « Acoustique – détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les
sources à partir de la pression acoustique – méthode d’expertise dans des conditions approchant celles
du champ libre sur plan réfléchissant ».
On mesure d’abord le niveau de pression acoustique Lp pour ensuite calculer le niveau de
puissance acoustique Lw.
La méthode en champ libre est très utilisée car elle ne nécessite pas de moyens de mesures trop
sophistiqués, ni d’environnement particulier. Le champ libre se caractérise par l’absence de réflexion
des ondes. Ceci impose de se trouver dans un espace ouvert (milieu extérieur, grand hall).
Remarque : Dans la réalité, les machines se trouvent dans un espace fermé. Une partie des ondes
sonores sont soit réfléchies, soit absorbées ou soit transmises par les parois entourant l’usine.
Les valeurs du niveau de pression mesuré en limite de propriété ne correspondent pas tout à fait aux
valeurs attendues, et donc les niveaux de puissances sonores à la source sont sous évalués. La meilleure
manière peut-être d’estimer le niveau de puissance serait de faire de mesure directement à 1 mètre des
machines.
a) Principe de la mesure
On mesure la pression acoustique en différents points qui enveloppent la source. On considère que
dans ou sur ce champ, l’onde ne rencontre pas d’obstacle.
b) Relation niveau pression – niveau de puissance acoustique
Lp : niveau de pression acoustique,
Lw : niveau de puissance acoustique,
R : rayon.
Lw = Lp + 10 log (2πR²), ce qui se traduit par : Lw = Lp + 10 log(2π) + 20 log(R)
Notre hypothèse consiste à calculer les niveaux de puissance sonore en différents points de mesures et
à en prendre la moyenne.
Exemple de calcul pour le site A.C.B
A.B.C
Lw = Lp +20 log(r) + 8.
Figure 30 : Croquis explicatif de la méthode employée pour évaluer les sources sonores
Rayons (m) Lp (mesuré) (dB) Lw (calculé) (dB) Lw (moyen) dB
10.5 64,7 93
35 56,9 96
93
35 56,4 95
14 59,3 90
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Pour déterminer les rayons, nous avons utilisé la BD TOPO cartographie de la ville de Saint-Etienne.
Nous avons une incertitude liée aux différentes échelles car toutes les représentations des sites avaient
des échelles différentes suivant leur taille. Donc, pour les calculs des rayons, nous pouvons estimer une
erreur de l’ordre de plus ou moins 2 m.
Il est difficile de faire des mesures très précises des niveaux de pression acoustique dans une zone
industrielle. La proximité des sites les uns avec les autres fait que, pour deux sites voisins, lors de la
mesure, il est difficile de déterminer l’origine du bruit. Il faut peut être sollicité la fermeture des sites
voisins pour faire une mesure « indépendante ».
Une bonne partie de ces ICPE n’ayant pas réalisé des études d’impact, nous avons procédé à un
regroupement par sources sonores.
Si l’on applique ces formules on constate aussi que le son décroit très vite avec la distance, d’où les
cartes suivantes mettant en évidence « l’absence » de bruit industriel dans l’espace stéphanois.
Approche générale :
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Figure 31 : Carte technique du bruit issu des ICPE sur 24 h (Lden)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 42
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Figure 32 : Carte de consultation du bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 43
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Figure 33 : Carte des conflits engendrés par les ICPE sur 24 h (Lden)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 44
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Figure 34 : Carte de décision en fonction du bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 45
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Analyse et tableau statistique :
Nombre de bâtiments exposés au bruit industriel sur 24h:
R= Résidence
E= Ecole
H= Hôpital
Nombre et nature 75 dBA Total
du
Bâtiment/Industriel
R E H R E H R E H R E H R E H R E H R E H
26402 567 106 74 683 3351 6 0 4 0 2 1 0 0 0 0 0 0 26434 570 109
On obtient à partir de ces valeurs la représentation suivante :
Graphique représentant l’exposition des bâtiments par rapport aux nuisances sonores des
ICPE :
Nombre
de
résident/
Figure 35 : Graphique des bâtiments touchés par le bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden)
Part de la population Stéphanoise exposée au bruit industriel pendant 24 h :
75 dBA
Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents %
industriel 173843 100 244 0 162 0 0 0 0 0 0 0 174249
Avec ce type de valeurs on obtient la représentation graphique suivante :
Graphique de répartition de la population :
Total
Pop
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Population
Répartition de la population soumisent au bruit
des ICPE sur 24 h (Lden)
200000
180000
160000
140000
120000
100000
80000
60000
40000
20000
0
173843
75 dBA
Résidents
Figure 36 : Graphique des populations touchées par le bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden)
Analyse de la superficie de la ville soumise au bruit industriel sur 24 h :
Surface 75 dBA
exposée en
Aire % Aire % Aire % Aire % Aire % Aire %
Km²
Total de
l'aire
/ industriel 43,4 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 43,4
Surface exposée au bruit des ICPE sur 24 h (Lden)
Surface en Km²
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
< 55 dBA
43,4
[55-60[ dBA
0 0 0 0 0
[60-65[ dBA
[65-70[ dBA
[70-75[ dBA
Seuil de bruit
> 75 dBA
Surface exposée
Figure 37 : Graphique des espaces touchées par le bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden)
Bilan :
On peut dire que le bruit induit par les ICPE sur 24 h (Lden) n’est pas une source de gêne
notable dans l’espace Stéphanois. L’intégralité de la surface de la ville se trouve dans des zones où
l’indice de valeurs des dBA est inférieur à 55.
3.3 Cartographie du bruit nocturne (Ln) de 22h à 6h:
3.3.1 Analyse du bruit routier nocturne :
Approche générale :
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Figure 38 : Carte technique sur le bruit routier nocturne (22 à 6 h) (Ln)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 48
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Figure 39 : Carte de consultation du bruit routier nocturne (Ln)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 49
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Figure 40 : Carte des zones conflictuelles induites par le bruit routier nocturne (Ln)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 50
Saint-Étienne 2006/2007

Figure 41 : Carte des actions à envisager pour traiter le bruit routier nocturne (Ln)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 51
Saint-Étienne 2006/2007

Analyse et tableau statistique :
Nombre de bâtiments exposés au bruit routier nocturne :
R= Résidence
E= Ecole
H= Hôpital
Nombre et nature 75 dBA Total
du
Bâtiment/Route/N
R E H R E H R E H R E H R E H R E H R E H
20106 464 67 5558 461 2554 2716 161 475 756 148 262 152 36 89 50 18 18 26447 617 115
Graphique des bâtiments exposés au bruit routier nocturne :
Figure 42 : Graphique des bâtiments touchés par le bruit routier nocturne (Ln)
Part de la population Stéphanoise exposée au bruit routier nocturne :
Nombre 75 dBA Total
de
Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Pop
résident/
Routier/N 109611 63 31042 21 25998 12 5866 3 1600 1 132 0 174249
Graphique représentatif de la population touchée par le bruit routier nocturne :
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 52
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Population exposée au bruit routier de 22 à 6 h
(Ln)
Nb de résidents exposés
120000
100000
80000
60000
40000
20000
0
109611
75 dBA
Population exposée
Plage de bruit
Figure 43 : Graphique des populations touchées par le bruit routier nocturne (Ln)
Analyse de la superficie de la ville soumise au bruit routier nocturne :
Surface 75 dBA Total de
exposée en
Aire % Aire % Aire % Aire % Aire % Aire % l'aire
Km²/
routier/N 34,92 80 4,65 11 2,4 5 0,89 2 0.5 1 0.34 1 43,39
Représentation graphique résultante :
Surface exposée au bruit routier de 22 à 6 h (Ln)
40
Surface exposée en Km²
35
30
25
20
15
10
5
0
34,92
< 55
dBA
4,65
[55-60[
dBA
2,14 0,89 0,5 0,34
[60-65[
dBA
[65-70[
dBA
[70-75[
dBA
> 75
dBA
Surface exposée
Plage de bruit
Figure 44 : Graphique des surfaces exposées au bruit routier nocturne (Ln)
Bilan :
Sur cette tranche horaire de 22h à 6h le bruit routier s’identifie essentiellement le long des
grandes artères ceinturant la ville telle que l’A72 et la N88.
Ressort en conséquence les problèmes sonores engendrés autour de Bellevue et de la Rivière
sur cette tranche horaire.
Sur le reste de la ville on peut dire que la situation semble être convenable mais qu’il est
toutefois nécessaire d’en mesurer son évolution au risque de voir apparaître de nouveaux points noirs.
Au niveau de l’impact sur la population, on peut dire qu’environ les 3/4 de la population
bénéficie d’un environ sonore nocturne à peu près satisfaisant, c'est-à-dire inférieur à 65 dBA.
3.3.2 Analyse du bruit ferroviaire nocturne :
Approche générale :
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 53
Saint-Étienne 2006/2007

Figure 45 : Carte technique du bruit ferroviaire nocturne (Ln)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 54
Saint-Étienne 2006/2007

Figure 46 : Carte de consultation sur le bruit ferroviaire nocturne (Ln)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 55
Saint-Étienne 2006/2007

Figure 47 : Carte des zones problématiques en fonction du bruit ferroviaire nocturne (Ln)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 56
Saint-Étienne 2006/2007

Figure 48 : Carte de décision en fonction du bruit ferroviaire nocturne (Ln)
Analyse et tableau statistique :
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 57
Saint-Étienne 2006/2007

Nombre de bâtiments exposés au bruit ferroviaire nocturne :
R= Résidence
E= Ecole
H= Hôpital
Nombre de
Bâtiments
75 dBA Total
par rapport à R E H R E H R E H R E H R E H R E H R E H
l'indice Ln
NNE 1471 27 0 441 89 283 7 0 3 2 0 1 0 0 0 0 0 0 1473 27 0
SO 1778 31 90 196 52 263 3 1 8 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1779 31 90
T1 1932 51 0 211 32 238 2 5 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1954 51 0
T2 470 1 0 35 0 77 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 474 1 0
Partie de
Saint-
Etienne
5651 110 90 883 173 861 12 6 13 5 0 2 0 0 0 0 0 0 5680 110 90
Graphique représentatif de la situation :
Figure 49 : Graphique représentatif des constructions exposées au bruit ferroviaire nocturne (Ln)
Part de la population Stéphanoise exposée au bruit ferroviaire nocturne:
Nombre de 75 dBA Total
résidents Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Population
NNE 11019 100 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11038
SO 13882 100 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 13885
T1 6464 99 43 1 0 0 0 0 0 0 0 0 6507
T2 899 98 15 2 0 0 0 0 0 0 0 0 914
Partie de
Saint-Etienne
32264 99,25 80 0,75 0 0 0 0 0 0 0 0 32344
Graphique d’analyse de la répartition de la population suivant le bruit ferroviaire nocturne :
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 58
Saint-Étienne 2006/2007

Population exposée au bruit ferrovaire de 22 à 6 h (Ln)
35000
30000
25000
Nb de résident
20000
15000
32264
10000
5000
80
0
0
0
0
0
75 dBA Aire Total
(Km²) en
fonction de Ln
Aire % Aire % Aire % Aire % Aire % Aire %
NNE 4,29 99 0,03 1 0 0 0 0 0 0 0 0 4,32
SO 3,95 99 0,03 1 0 0 0 0 0 0 0 0 3,98
T1 4,51 99 0,02 0 0,01 0 0 0 0 0 0 0 4,54
T2 3,55 98 0,04 1 0,01 0 0 0 0 0 0 0 3,60
Partie de
Saint-Etienne
16,3 98,75 0,12 0,75 0,02 0 0 0 0 0 0 0 16,44
Bilan :
Graphique représentatif de la situation ci-dessus :
Surface exposée en Km²
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Surface exposée au bruit ferroviaire de 22 à 6 h (Ln)
16,3
< 55
dBA
0,12 0,02 0 0 0
[55-60[
dBA
[60-65[
dBA
Plage de bruit
[60-65[
dBA
Surface exposée
Figure 51 : Graphique représentatif surfaces exposées au bruit ferroviaire nocturne (Ln)
Le bruit ferroviaire nocturne se localise essentiellement le long des voies et ne se révèlent pas
être une source de gêne pour les populations. Ceci étant à mettre en relation avec le faible trafic
ferroviaire sur le créneau horaire 22 - 6 h.
3.3.3 Analyse du bruit industriel :
Approche générale :
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Figure 52 : Carte technique du bruit nocturne induit par les ICPE (Ln)
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Figure 53 : Carte de diffusion du bruit nocturne induit par les ICPE (Ln)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 61
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Figure 54 : Carte conflictuel du bruit nocturne induit par les ICPE (Ln)
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 62
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Carte de décision :
Figure 55 : Carte de décision en fonction du bruit nocturne induit par les ICPE (Ln)
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Analyse et tableau statistique :
Nombre de bâtiments exposés au bruit industriel nocturne :
R= Résidence
E= Ecole
H= Hôpital
Nombre et nature du
Bâtiment/industriel/N
75 dBA Total
R E H R E H R E H R E H R E H R E H R E H
26429 570 106 53 681 3355 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 474 1 0
Représentation graphique des bâtiments exposés aux bruits des ICPE :
Figure 56 : Graphique des bâtiments touchés par le bruit nocturne des ICPE (Ln)
Part de la population Stéphanoise exposée au bruit industriel nocturne :
Nombre de 75 dBA
résident/ Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents % Résidents %
Industriel/N
Total
Pop
174087 100 162 0 0 0 0 0 0 0 0 0 174249
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Répartition des résidents soumis aux nuisances
sonores des ICPE de 22 à 6 h (Ln)
Population
200000
180000
160000
140000
120000
100000
80000
60000
40000
20000
0
174087
75 dBA
Résidents
Figure 57 : Graphique représentatif des résidents gênés par le bruit nocturne des ICPE (Ln)
Analyse de la superficie de la ville soumise au bruit industriel nocturne :
75 dBA
Aire % Aire % Aire % Aire % Aire % Aire %
Surface
exposée en
Km²/
Total de
l'aire
Industriel/N 43,4 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 43,4
D’après ce tableau statistique on obtient le graphique suivant :
Surface exposée au bruit des ICPE de 22 à 6h
Surface en Km²
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
43,4
0 0 0 0 0
Surface exposée
< 55 dBA
[55-60[ dBA
[60-65[ dBA
[65-70[ dBA
[70-75[ dBA
> 75 dBA
Seuil de bruit
Figure 58 : Graphique représentatif des surfaces exposées au bruit nocturne des ICPE (Ln)
Bilan :
On obtient à quelques exceptions près les mêmes résultats pour les ICPE entre la période
nocturne et les mesures réalisées sur 24 h. Ces résultats montrent néanmoins que le bruit induit par les
ICPE n’est pas une source de gêne à l’échelle de la ville de Saint-Etienne. Il est cependant nécessaire
de cartographier cette nuisance pour pouvoir dans un futur proche en connaître l’évolution et surveiller
que cette emprise sonore reste dans l’état actuel des choses.
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Conclusion :
Cette étude a permis de mettre en exergue les points noirs relatifs aux bruits intra-muros de la
ville de Saint-Étienne, en particulier issus du bruit routier. En l’état des choses, les zones où les bruits
perçus étaient les plus amples ont été confirmées par les calculs. Au-delà de l’analyse, la réalisation de
ce panel de carte a permis d’affiner et surtout créer un nouveau support d’analyse pour appréhender les
études du Service SIG et Observatoire Urbain comme l’étude sur l’attractivité urbaine.
Mais cette étude ne s’est pas arrêtée à ce facteur d’analyse. Au-delà de l’étude propre au service,
la cartographie du bruit s’inscrit dans le contexte d’une directive Européenne datant de 2002 où il s’agit
de représenter les bruits routiers, ferroviaires et industriels.
Ce stage a donc en conséquence permis de réaliser dans un premier temps une cartographie
presque complète de la ville pour Saint-Étienne, mais aussi dans un second temps pour la métropole.
Sur ce dernier espace, un travail conjoint a été réalisé avec le bureau d’étude Acouphen Environnement
et Acoucité. Ces derniers s’occupant de l’étude sur toute la métropole à l’exception de la ville de Saint-
Étienne, confié au service SIG.
On retiendra de cette étude qu’une collaboration profonde est nécessaire entre les divers acteurs
pour affiner le plus possible la continuité sonore aux limites de la ville.
Cette étude a aussi permis de se poser la question de la finesse des calculs à apporter pour
obtenir des résultats convaincant sur les deux facettes de la réalisation de ces cartes.
Il en ressort que des résultats fins sont recommandés pour la ville qui appréhende ce
phénomène à des échelles macroscopiques. A contrario sur l’ensemble de la métropole où l’analyse à
grande échelle gomme les disparités, il ne faut pas que le bruit soit sous représenté, mais se calquant le
plus possible avec les communes avoisinantes. Ce constat permet de lisser les actions futures dans ce
domaine à l’ensemble de la communauté de commune et non pas à une même et seule entité.
En conséquent, tout au long de notre étude la question de la pertinence des données à telle ou
telle échelle a été un des facteurs déterminant lors de la réalisation de cet atlas des bruits de la ville
Stéphanoise.
Il en ressort que cette analyse bien que crédible car validée sur le terrain ne fait ressortir tous les
aspects sonores présent dans l’entourage de chacun. Il faut donc vraisemblablement étendre cette
analyse à nombre d’autres nuisances tel que le bruit liée aux activités nocturnes. Celle-ci n’étant pas
prit en considération et devant faire l’objet d’une étude spécifique pour être appréhender dans ce type
d’analyse spatiale. En revanche, on peut se poser la question de la réelle nécessité d’appréhender les
sources sonores issues des ICPE sachant que dans la plupart des cas ce bruit se trouve limité à la
parcelle d’exploitation. Telles sont les multiples questions qui permettraient vraisemblablement de faire
évoluer cette étude en prenant aussi en considération les ambiances sonores. Ces questions restent
donc à être analyser pour prendre le recul nécessaire à diversifier et renforcer cette analyse.
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Bibliographie :
• CERTU, Comment réaliser les cartes de bruit stratégiques en agglomération, mettre en œuvre
la directive 2002/49/CE, référence 58, juillet 2006, 123 pages.
• CERTU, CATALOGUE DES LOGICIELS DE CALCUL DU BRUIT DES
INFRASTRUCTURES ROUTIERES ET FERROVIAIRES, Un aperçu du marché français,
mai 2002, 46 pages.
• DDE, RECENSEMENT DES PROTECTIONS ACOUSTIQUES de FIRMINY à GIVORS et
de ST ETIENNE à ANDREZIEUX-BOUTHEON, avril 2004, 46 pages.
• Communauté urbaine GRAND LYON, Le bruit, Agenda 21 « Voies Environnementales », 19
pages.
• Ministère de l’écologie et du développement durable, La directive sur le bruit dans
l’environnement : plus qu’une obligation, une opportunité, 2006, 14 pages.
• Ministère de l’écologie, Plan Local d’Urbanisme &BRUIT, février 2006, 52 pages.
• Numéro du Projet LIFE, LIFE02 ENV/F/295, RAPPORT TECHNIQUE FINAL, Couvrant la
période du 1.10.2002 au 30.09.2005, 19 juillet 2006, 29 pages.
• PROJET LIFE GipSynoise, MANUEL D’UTILISATION GipSynoise 1.0, septembre 2005, 98
pages.
• Setra-CSTR, Note d’information, Calcul prévisionnel de bruit routier : paramètres de trafic sur
les routes et autoroutes interurbaines, Economie Environnement Conception 70, septembre
2002, 8 pages.
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Annexes :
Annexe 1 : Mise en place et réalisation des thèmes de l’étude
Annexe 2 : Description technique des thèmes nécessaires à l’étude
Annexe 3 : Méthodologie de création du thème route
Annexe 4 : Tutorial d’utilisation de GIpSynoise
Annexe 5 : Tutorial simplifié d’utilisation du logiciel Cadna/A
Annexe 6 : Liste des ICPE soumises à réglementation vis à vis du
bruit (industries)
Annexe 7 : Descriptif des caractéristiques de la voie ferrée Firminy / Saint-
Etienne
Annexe 8 : Représentation en 3D du bruit sur le bâti
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Annexe 1 :
Mise en place et réalisation des thèmes de l’étude :
Les principales origines du bruit sont :
-Le trafic routier modélisé à partir du réseau voirie de la BDU
-Le réseau ferré
-L’industrie
Une extension des espaces permet de réaliser un chevauchement des zones. Ainsi, pour cette
étude une zone de 300 mètres autour de la ville est retenue pour affiner les résultats limitrophes. Il en
est de même pour toutes les zones internes de l’étude. Dès lors pour la phase de regroupement des
diverses entités calculées on observe ainsi une continuité visuelle dans les représentations
cartographiques.
D’où vient le bruit, les principales origines :
Le trafic routier :
La réalisation de ce thème s’appuie sur plusieurs sources existantes dans la base de données de
la ville. Pour certaines thématiques les données sont complétées grâce aux directives européennes.
Données sources :
La base vectorielle s’appuie sur le référent voirie issu du référentiel « Voies » de la BDU. Soit
(V:\Referentiel\Voies\Shapefile\VOITRONC.shp).
Pour récupérer le nom des voies : on s’appuie sur le thème V : \Referentiel\Voies\Voies.dbf
A partir du thème VOITRONC une jointure est réalisée à partir du champ « Annexe1 » avec le champ
« code » de la table « voies.dbf ».
Pour finaliser cette jointure on exporte cela vers un nouveau thème nommé « VOITRONC1 » par
exemple.
La nature des chaussées provient de Classe d'entités ArcSDE APICADM.AVETRGR où l’on
trouve la donnée suivante : (V:\Referentiel\Etat des chaussees\Troncon de voie MAPEC.lyr).
Pour les comptages routiers deux thèmes sont à notre disposition est issu de : « Classe d'entités
ArcSDE où l’on trouve la classe d’entité APICADM.CIRCPTEL, le premier fait appel au fichier :
(V:\Referentiel\Circulation\Comptage routier (Ligne).lyr), l’autre ponctuelle vient de ArcSDE
APICADM.CIRCPTES et fait référence à (V:\Referentiel\Circulation\Comptage routier
(Symbole).lyr).
Le croisement de toutes ces données ont permis de former un nouveau thème nécessaire à
l’étude.
Méthodologie de réalisation du thème :
Pour ce thème plusieurs estimations sont réalisées pour pallier au manque de données et coller
à la réalité. En l’occurrence les rues où aucun comptage n’est effectué c’est la nature même de la voie
qui détermine son taux de fréquentation. Voir tableau ci-dessous.
Type de route
trafic
Jour Soir Nuit
Route sans issue 175 50 25
Route de desserte 350 100 50
Voies de distribution 700 200 100
Petite routes nationales 1400 400 200
Figure 59 : Guide de bonne pratique de la cartographie du bruit page 79
Principe de comptage des véhicules par heure :
Pour réaliser ces calculs, il est nécessaire de disposer au préalable du comptage journalier des
véhicules/jour.
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Le comptage correspond à une base de temps définie sur vingt-quatre heures.
On estime que le taux d’exploitation du réseau routier s’effectue de la façon suivante :
Le jour, (de 7h à 19h), où l’on compte environ 70 % du trafic, sur une période de 12h.
Le soir, (de 19h à 23h), matérialisé par 20 % du flux routier sur un lapse de temps de 4h.
La nuit, (de 23h à 7h), où 10 % du trafic routier est recensé sur une durée de 8h.
Une division est par la suite effectuée par rapport à la durée totale de la période.
D’où le calcul suivant pour évaluer le nombre de voiture par heure :
Exemple de calcul pour le nombre de véhicule heure sur la période du jour :
Véh/h= (n * 70/100)/12)
(n) étant le nombre total de véhicule comptabilisés en un jour sur l’axe calculé.
Evaluation du trafic des poids lourds sur le réseau routier :
D’après les documentations fournies sur ce thème, on évalue le taux de pourcentage de trafic
poids lourds suivant :
Type de route
Trafic
Jour Soir Nuit
Route sans issue 2% 1% 0%
Route de desserte 5% 2% 1%
Voies de distribution 10% 6% 3%
Petites routes nationales 15% 10% 5%
Routes nationales 20% 15% 10%
Grands axes routiers 20% 15% 10%
Routes à grand trafic 20% 20% 20%
Autoroutes 25% 35% 45%
Figure 60 : Données issues du guide de bonne pratique de la cartographie du bruit page 88
Pour ramener les différentes données disponibles dans les autres thèmes nous avons utilisé des
scripts comme le présente la méthodologie figurant dans l’annexe 2.
Une autre spécificité doit figurer dans cette thématique et fait référence à la nature de la
chaussée en la classifiant comme le stipule le tableau suivant :
Revêtement routier Code
Enrobé bitumé 1
Enrobé drainant 2
Chaussée cloutée 3
Bêton lisse 4
Bêton strié 5
Pavés 6
Figure 61 : Manuel d’utilisation GipSynoise 1.0
Projet :
On retrouve cette thématique à l’emplacement suivant :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\R
OAD_FILE.shp)
Le trafic ferroviaire :
Pour cause de contraintes liées à GipSynoise, le tramway a du être intégré au réseau ferré pour
apparaître dans notre cartographie. Sans cela, il nous aurait été impossible de prendre en compte ce
type de nuisance sonore.
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En conséquence, deux thèmes distincts seront regroupés dans cette thématique, mais ceux-ci
seront au préalable réalisés indépendamment.
Données sources :
Les thèmes servant de référence à ce sujet sont issus de (R:\sig\Don_trav\Voies\tram.shp) et
(R:\NCR\Spatial\voies-ferrees.shp).
Pour réaliser la nouvelle voie, nous nous sommes appuyés sur le thème
(R:\sig\Don_trav\STAS\tram_newtrace.shp) que nous avons doublé pour calquer à la réalité. Cette
nouvelle digitalisation vient compléter le thème (R:\sig\Don_trav\Voies\tram.shp).
Méthodologie de réalisation du thème :
Les données issues de ce thème proviennent de la RFF (Réseau Ferré Français), pour les voies
ferrées.
Les taux d’exploitation de la ligne de tramway en fonction des plages horaires sont issus du site
de la STAS. On obtient alors un nombre cumulé du passage des tramways à un arrêt donné que l’on
divise ensuite par 2 en corrélation avec le nombre de voies.
En dehors des limites de la ville, les rails du réseau ferré sont prolongés manuellement par
digitalisation à partir de l’orthophoto. Il en est de même pour la seconde ligne de Tramway en direction
de Châteaucreux qui ne figure pas sur le thème le plus détaillé des voies de tramway. Certes un tracé
exact de cette voie figure dans la base de données de la ville mais ce thème ne fait la distinction entre
les deux voies du tramway. D’où cette digitalisation manuelle à partir de l’orthophoto.
Projet :
Au final on obtient le thème suivant visualisable dans où les données ferroviaires et du tramway
ont été regroupées :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\RAIL_FI
LE.shp)
Les industries :
Données sources :
Les thèmes nécessaires à la réalisation de l’entité industrielle sont issus des thèmes :
(V:\Urbanisme\Don_Val\Foncier\Donnees\occupa_sol.shp) et
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\BUILDIN
G.shp) présenté ultérieurement dans cette étude.
Méthodologie de réalisation du thème :
Le thème industriel prend une place spécifique dans l’étude, d’autant plus que celui-ci n’existe
pas dans le service sous la forme demandée pour l’étude.
Pour cette donnée, il s’agit ici de représenter le bruit à la source, soit un bruit de nature privée
dont l’onde se propage sur le domaine du public. Le travail de calcul de puissance de ces émissions est
réalisé par Davis RAMA stagiaire au service : Santé Public. Pour évaluer la puissance d’émission à la
source des mesures sont faites en limite de parcelles, puis par triangulation une mesure moyenne à la
source en est déduite. Cette mesure est exprimée en Lw.
Dans ce thème, seules les industries soumises à réglementation vis-à-vis du bruit se voient
attribuer une puissance spécifique. Les autres entreprises n’étant pas représentées dans le cadre de la
convention européenne. A l’échelle de la ville une carte est réalisée pour faire apparaître toutes les
entreprises avec un seuil étalonné à 50 Lw pour les entreprises autres que les ICPE.
Outre les industries sous forme ponctuelle, un nouveau thème bâti doit être réalisé pour
appréhender cette source. En effet, il s’agit de recomposer le bâti en faisant abstraction de tous les
bâtiments industriels mais en conservant les bâtis n’ayant pas cette fonction. D’où un thème bâti
spécifique à cette typologie.
La réalisation de ce thème est faite grâce à l’occupation du sol. Une requête du type
« sélectionner » les bâtiments dont le centre est contenu dans le thème « occupation du sol » est
réalisée.
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Mais avant cela il faut entreprendre une requête sur un attribut où la spécificité du sol
sélectionnée correspond à « l’activité industrielle ». On obtient un nouveau thème industrie que l’on
exporte. Tout en conservant la sélection, on se met en : « mise à jour » et on retire les entités
sélectionnées du thème bâti pour créer le thème du bâti sans l’industrie.
A partir du thème industriel précédemment crée est calculé le centroïde de tous les polygones
correspondants au bâti industriel. Le thème apparaît sous forme de points comme le demande le
manuel d’utilisation de GipSynoise, tout en conservant les informations liées au bâti.
Pour le renseignement des points en fonction des industries soumises à réglementation, ceci a
fait l’objet d’une localisation et d’un renseignement manuel des industries issues de la liste des ICPE
présentées dans l’annexe 5.
Dans cette thématique figure aussi la nature du bâti renseignée dans le champ NAT et
correspondant à la nomenclature suivante :
Nature
Code
Habitation 1
Ecole 2
Hôpital 3
Industrie 4
Commerce/ Bureau 5
Autre 6
Figure 62 : Information extraite du manuel d’utilisation GipSynoise 1.0
Projet :
Ces thèmes sont disponibles aux emplacements :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\BUILDIN
G_INDUS.shp)
Et
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\INDUST
RY.shp)
Les éléments jouant sur la dispersion de ce phénomène :
Différents éléments participent à la dispersion du bruit :
• Les bâtiments
• Le type d’occupation du sol
• Les murs anti bruit
Les bâtiments :
Données sources :
Issues des données BdTopo et Istar, sans cette thématique aucun calcul ne peut être lancé avec
GipSynoise. Ce thème est issu de (D:\Istar\LIN_DB\buildings_zone1.shp) (zone1 = regroupant
l’hyper centre et le quartier de Châteaucreux) et de
(R:\Données_sources\BDTopo2006\DONNEES\X04290E\X04290_AV-
3D_LAMB2\E_BATI\BATIMENT.shp).
Méthodologie de réalisation du thème :
Dans cette étude le bâti est le résultat du croisement des deux thèmes mentionnés ci-dessus.
Toutes ces manipulations sont nécessaires pour obtenir la hauteur la plus précise possible pour
chaque bâtiment.
Le thème issu du fichier Istar a subi une requête extrayant le centroïde de chacun des
bâtiments. Cette étape sert à matérialiser tous les bâtiments par un point.
Après une sélection par entité va permettre de déterminer quels sont les éléments du thème BD
Topo 2006 qui contiennent les centroïdes créés auparavant. Les polygones sélectionnés seront une
après « mise à jour » à partir de l’éditeur, supprimer du thème de la BDTopo 2006 et remplacés par
ceux fournis dans le thème ISTAR.
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Il est possible dans ce thème de faire abstraction de tous les bâtiments strictement inférieurs à 4
mètres (hauteur fixée par la convention européenne), car passant au-dessus de la hauteur prévue par les
calculs. Mais cette solution n’est retenue dans le cadre ou chaque bâtiment joue un rôle dans la
réflexion des sons.
Pour la résonance des bâtiments, on estime que tous ont le même degré de réflexion soit
prenant comme valeurs 1 dans le champ RL.
Projet :
Le thème final est stocké sous :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\BUILDIN
G.shp).
Le type d’occupation du sol :
Donnée source :
Issu du thème (V:\Urbanisme\Don_Val\Foncier\Donnees\occupa_sol.shp)
Méthodologie de réalisation du thème :
Il est nécessaire d’appliquer à ce thème divers critères d’absorption du sol. Toutefois au
moment du calcul ce thème augmente considérablement les temps de calcul lorsqu’une grande variété
de surface est renseignée. En l’état des choses, il est donc conseillé dans un milieu urbain de mettre
toutes les valeurs à 0.
Toutefois le type d’absorption du sol peut prendre les valeurs suivantes :
Absorption du sol
Valeur
Sol totalement absorbant (espace vert) 1
Sol totalement réfléchissant (ciment, bitume, eau, …) 0
Sol intermédiaire (terre) 0.5
Figure 63 : Données prise dans le manuel d’utilisation GipSynoise 1.0
Projet :
On retrouve se thème à l’emplacement suivant :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\GROUN
D.shp).
Les murs antibruit :
Donnée source :
Pour la réalisation de ce thème, nous avons récupéré les données auprès de la DDE au format
*.Tab (MapInfo). Une conversion de ces fichiers au format Shape est réalisée.
Méthodologie de réalisation du thème :
Ensuite de façon manuel le positionnement du mur par rapport à la voirie ainsi que la hauteur
de chacun d’entre eux a été renseigné. Nous nous sommes appuyés sur un ouvrage réalisé par la DDE
et mentionné dans la bibliographie, pour enrichir cette donnée
Pour l’absorption des décibels par ces structures en accord avec le service santé publique, nous
avons décidé que ces dernières étaient considérées comme très absorbante soit une réduction de 10 dB.
Projet :
Au final nous disposons d’un nouveau thème consultable à cet emplacement :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\SCREEN.
shp)
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La modélisation du terrain :
Donnée source :
Réalisée à partir du fichier ascii issu de :
(R:\Données_sources\BDTopo2006\MNT\etienne.asc).
Méthodologie de réalisation du thème :
Celui-ci a ensuite fait l’objet d’un traitement sous 3D Analyst pour convertir le MNT en isoligne
et en fichier vecteur de type ponctuel. Une fois ces deux fichiers vecteurs obtenus, il est nécessaire de
les convertir en fichier de forme 3D toujours à partir de 3D Analyst en se servant du MNT comme
support.
Projets :
On obtient deux fichiers spécifiques à notre étude situés dans :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\LINE_T
OPO.shp)
ET
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\HEIGHT
_TOPO.shp)
Les critères de support à l’analyse :
Le découpage par grand secteur suivant les quartiers :
Donnée source :
Pour ces zones servant de référence aux calculs, nous nous sommes appuyés sur le thème :
(R:\sig\Don_trav\Insee\quart99.shp).
Méthodologie de réalisation du thème :
Le découpage est indispensable pour réaliser ce type de cartographie sans quoi celle ci est
impossible à réaliser (conséquence de la puissance trop faible des ordinateurs actuels). Pour réaliser
rapidement de telles cartes, il faut pouvoir mettre les ordinateurs en réseau sur la même zone de calcul.
Ce qui est à l’évidence impensable dans une collectivité. En conséquence la ville a été découpée en 10
grandes zones géographiques comme indiqué ci-dessous. Ce découpage permet de tomber en dessous
des 65000 lignes qu’Excel est capable de lire. Ce point est primordiale car lorsque l’on observe une
erreur lors de l’étape 4 de la phase de calcul sous GipSynoise, il est possible de récupérer dans le
répertoire de calcul « out cna » un fichier *.dbf qu’Access ou ArcGIS ne parviennent à lire. Seul Excel
réussit à l’ouvrir. Dans la partie annexe figure tout un listing permettant de récupérer certaines erreurs
dues à divers « plantages » lors des calculs.
A partir de ce thème, on créé un nouveau champ nommé tempo qui a permis de fusionner les
espaces prédéfinis dans le thème ci-dessus entre eux.
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Figure 64 : Zone de découpage retenue pour la réalisation de la cartographie source « quart99 »
Projet :
Le thème crée est localisé dans :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\CALCUL
ATION.shp)
Nombre de personnes par îlot suivant le recensement INSEE de 99 :
Donnée source :
Le thème employé pour l’étude des populations touchées est issu de :
(R:\sig\Don_trav\Insee\quart99.shp)
Donnée nécessaire pour appréhender le nombre de personnes soumissent aux divers seuils de
nuisances sonores. Cette donnée est incontournable pour effectuer les études relatives à la directive.
Datant 1999 ce seuil de population par îlot est réalisé par l’INSEE et permet d’appréhender les
diverses proportions d’exposition de la population vis-à-vis de ce phénomène.
La répartition des populations dans les îlots lors de la phase de calcul se faisant de la façon
suivante.
Le logiciel calcul la surface puis le volume de chaque bâtiment présent dans l’îlot. Ensuite, le
calculateur répertorie en fonction de ces volumes les populations concernées de façon proportionnelle.
On comprend avec ce thème l’importance de coller au plus juste à la réalité vis-à-vis des hauteurs des
bâtiments pour ne pas tronquer les résultats.
Cette méthode de comptage des populations touchées peut paraître hasardeuse. Néanmoins
elle se révèle être entièrement suffisante pour faire les estimations de populations touchées par ce
phénomène, suivant les attentes de la directive européenne.
Projet :
Le thème est stocké dans :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\POP_PE
R_BLOCK.shp)
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Thématique pour la représentation cartographique :
Donnée source :
La base servant de support à cette thématique provient de
(R:\sig\Don_trav\Insee\quart99.shp).
Ce support cartographique permet de localiser les secteurs touchés par le bruit en fonction des
quartiers.
Méthodologie de réalisation du thème :
Ce thème sert de support graphique pour délimiter les zones d’études, comme par exemple la
délimitation du quartier de la terrasse. Dans cette thématique figure aussi la dominante typologique du
quartier suivant qu’il ait une fonction liée à l’habitation, à l’industrie, etc.…
Voir tableau suivant :
Type de zone dominante
Code
Résidentielle 1
Mixte résidentielle et commerciale 2
Industrielle 3
Zone sensible 4
Autre 5
Figure 65 : Classification des zones en fonction de leurs dominantes structurales
Projet :
Le thème mentionné ci-dessus est en conséquent stocké dans le répertoire suivant :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul\Shape_reference\R
EFERENCE_MAP.shp).
Une donnée secondaire mais nécessaire pour tous calculs :
Donnée source :
Encore une fois on utilise le thème (R:\sig\Don_trav\Insee\quart99.shp), pour cette donnée.
Méthodologie de réalisation du thème :
Cette donnée ne rentre pas en compte dans les calculs mais elle correspond à la surface de
calcul avec la zone de tampon de 300 mètres. Ce nouveau thème permettant de découper les données
en fonction des zones de calcul, tout en attribuant des zones tampons. Pour ce thème une fusion des
quartiers présentés ci-dessous est réalisée.
Projet :
On retrouve ces zones dans toutes les thématiques de découpage de la ville présentent dans
l’emplacement suivant : (R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul).
Cette annexe a permis de présenter comment ont été réalisé les données pour correspondre à
l’étude demandée.
L’annexe 2 quant à elle permet d’appréhender comment celle ci se structure.
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Annexe 2 :
Description technique des thèmes nécessaires à l’étude :
Présentation et récapitulatif des données nécessaires pour faire fonctionner GIpSynoise.
Les thèmes nécessaires à cette étude regroupent 11 éléments distincts dont voici la liste :
Le réseau de la voirie
Les voies ferrées regroupant en leur sein le tramway assimilé à la même famille
Les industries
Le bâti
Les écrans anti-bruit
L’occupation du sol
Les points topographiques
Les isolignes
La population INSEE par ilot de 1999
La zone de calcul
La carte de référence modélisée par les limites de quartier
Toutes ces données sont stockées sous: R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_GIpSynoise
Lors de la constitution des thèmes, il est primordial de respecter scrupuleusement les noms,
type et propriété des champs. C’est pourquoi cette annexe sert de support pour une mise en place
correcte des données.
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Nom du thème route : ROAD_FILE.shp (Polyligne 2D)
Description du
Type de Longueur du Exemple de Nom du champ
Nom du champ
champ
champ champ valeur pour Cadna/A
Identifiant ID Entier long 9 10 ID
Nom de la rue NAME Texte 40 Rue Bel Air BEZ
Largeur de la
chaussée
SCS Réel simple 7-4 8.5 RQ
Nombre de
véhicule par M_D Entier long 5 2483 MT
heure/Jour
Nombre de
véhicule par M_E Entier long 5 2483 ME
heure/Soir
Nombre de
véhicule par M_N Entier long 5 352 MN
heure/Nuit
Pourcentage de
Poids Lourd/ Jour
P_D Réel simple 7-4 10 PT
Pourcentage de
Poids Lourd/Soir
P_E Réel simple 7-4 10 PE
Pourcentage de
Poids Lourd/Nuit
P_N Réel simple 7-4 20 PN
Vitesse des PL/J V_PKW_D Entier court 3 50 VPKW
Vitesse des PL/S V_PKW_E Entier court 3 50 VPKW
Vitesse des PL/N V_PKW_N Entier court 3 50 VPKW
Vitesse des VL/J V_LKW_D Entier court 3 50 VLKW
Vitesse des VL/S V_LKW_E Entier court 3 50 VLKW
Vitesse des VL/N V_LKW_N Entier court 3 50 VLKW
Type de trafic TRAF Entier court 5
1 = (Pulsé pour la
ville)
Altitude ALT Réel simple 7-4 0.1 HA
Pente SLOPE Réel double 6-5 0 STEIG
Revêtement de la
voirie
R_SURF Entier court 1 1, 2, 3, 4,5 ou 6
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Nom du thème rail : RAIL_FILE.shp (Polyligne 2D)
Description du
Longueur du
Nom du champ pour
Nom du champ Type de champ
Exemple de valeur
champ
champ
Cadna/A
Nom de la voie NAME Texte 40 Carnot Le Clapier BEZ
Identifiant ID Entier long 9 1 ID
Structure des voies (1,
2,3 ou 4)
S_TR Entier court 5 4
Jonction des rails
(1, 2,3 ou 4)
D_TR Entier court 5 2
Altitude ALT Réel simple 6-5 0.1 HA
Nombre de Tram/J W1_D Entier long 5-2 144
Nombre de Tram/S W1_E Entier long 5-2 144
Nombre de Tram/N W1_N Entier long 5-2 6
Nombre de Train
voyageur/J
W2_D Entier long 5 40
Nombre de Train
voyageur/S
W2_E Entier long 5 40
Nombre de Train
voyageur/N
W2_N Entier long 5 5
Nombre de Train
marchandise/J
W3_D Entier long 5 5
Nombre de Train
marchandise/S
W3_E Entier long 5 5
Nombre de Train
marchandise/N
W3_N Entier long 5 15
Pourcentage de
linéaire freiné
P1_TR Réel simple 6-3 16
Pourcentage de
P2_TR Réel simple 6-3 5
linéaire freiné
Pourcentage de
linéaire freiné
P3_TR Réel simple 6-3 2
Vitesse en Km/h V1_TR Réel simple 6-3 17
DIR_VAUS
(attention conversion
en m/s)
Vitesse en Km/h V2_TR Réel simple 6-3 70 DIR_VAUS
Vitesse en Km/h V3_TR Réel simple 6-3 40 DIR_VAUS
Nom du thème industrie : INDUSTRY.shp (Point 2D)
Description du
Type de Longueur du Exemple de
Nom du champ
champ
champ champ valeur
Nom NAME Texte 40 Usine BEZ
Identifiant ID Entier long 10 150 ID
Niveau de
puissance à la
source
Nom du champ
pour Cadna/A
LW Réel simple 6-3 105 LW_LI
Puissance jour en
limite de parcelle
C_D Réel simple 6-4 1 KD
Puissance soir en
limite de parcelle
C_E Réel simple 6-4 5 KE
Puissance nuit en
limite de parcelle
C_N Réel simple 6-4 10 KN
Altitude ALT Réel simple 6-4 14 HA
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Nom du thème bâti : BUILDING.shp (Polygone 2D)
Description du
Type de Longueur du Exemple de
Nom du champ
champ
champ champ valeur
Nom NAME Texte 40 Habitat BEZ
Identifiant ID Entier long 10 122 ID
Nature
(classification
suivant le nom)
Réflexion de la
façade
NAT Entier court 5 1, 2, 3, 4,5 ou 6
Nom du champ
pour Cadna/A
RL Réel simple 6-3 1 RVL et RVR
Altitude ALT Réel simple 6-3
Nom du thème écran anti-bruit: SCREEN.shp (Polyligne 2D)
14 (hauteur du
bâtiment)
Description du
Type de Longueur du Exemple de
Nom du champ
champ
champ champ valeur
Nom NAME Texte 40 La Marandinière BEZ
Identifiant ID Entier long 10 23 ID
Perte par
réflexion côté
Gauche
Perte par
réflexion côté
Droit
HA
Nom du champ
pour Cadna/A
RL_L Réel simple 6-3 10 ALFAL
RL_R Réel simple 6-3 5 ALFAR
Altitude ALT Réel simple 6-3 3 HA
Nom du thème occupation du sol : OCCUPATION_OF_THE_GROUND.shp (Polygone 2D)
Description du
Type de Longueur du Exemple de Nom du champ
Nom du champ
champ
champ champ valeur pour Cadna/A
Nom NAME Texte 40
Logement
individuel
BEZ
Identifiant ID Entier long 10 150 ID
Absorption du sol G Entier court 5 0 BABS
Nom du thème points topographiques: HEIGHT_TOPOGRAPHY.shp (Point 3D)
Description du
Type de Longueur du Exemple de Nom du champ
Nom du champ
champ
champ champ valeur pour Cadna/A
Non NAME Entier long 10 514 BEZ
Identifiant ID Entier long 10 154 ID
Nom du thème isoligne : LINE_OF_CONTOUR_TOPOGRAPHY.shp (Polyligne 3D)
Description du
Type de Longueur du Exemple de Nom du champ
Nom du champ
champ
champ champ valeur pour Cadna/A
Non NAME Entier long 10 514 BEZ
Identifiant ID Entier long 10 154 ID
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Nom du thème population INSEE par ilot: POPULATION_PER_BLOCK.shp (Polygone 2D)
Description du
Type de Longueur du Exemple de Nom du champ
Nom du champ
champ
champ champ valeur pour Cadna/A
Nom NAME Texte 40 42218 AD01 BEZ
Identifiant ID Entier long 10 125 ID
Population POP Entier long 10 458 EINW
Nom du thème zone de calcul: CALCULATION_ZONE.shp (Polygone 2D)
Description du
Type de Longueur du Exemple de Nom du champ
Nom du champ
champ
champ champ valeur pour Cadna/A
Nom NAME Texte 40 D7 BEZ
Identifiant ID Entier long 10 15 ID
Nom du thème carte de référence: REFERENCE_MAP.shp (Polygone 2D)
Description du
Type de Longueur du Exemple de
Nom du champ
champ
champ champ valeur
Nom NAME Texte 40 Le Soleil BEZ
Identifiant ID Entier long 10 0 ID
Type de zone
dominante
(Résidentielle,
industrielle,
etc.….)
Nom du champ
pour Cadna/A
REF Entier court 5 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 ART_AUTO
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Annexe 3 :
Méthodologie de création du thème route :
La création du thème route se fait à partir des thèmes : comptage routier (Symbole), comptage routier
(Ligne) et tronçon de voie MAPEC par rapport au référentiel choisi ici Tronçon de voie.
La première action est de créer un point central sur chaque tronçon routier.
Avant cela, il faut créer deux champs nommés comme suit : Xmil et Ymil dans la table attributaire des
tronçons de voies. La typologie de ces champs correspondant à des réels doubles de longueur 15 et de
précision 10.
On va alors faire un clique droit sur l’entête des colonnes créées et choisir calculer.
La fenêtre suivante apparaît :
Figure 66 : Import de Script dans la calculatrice d’ArcGIS
Vérifier que la fonction « Avancé » est bien cochée. Ensuite faire « Charger » et prendre les scripts :
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« MilieuPolyligneX » et « MilieuPolyligneY »
Script pour X
Dim pPolycurve as IpolyCurve
Dim pPoint as Ipoint
Dim dblX as Double
Set pPoint = New Point
Set pPolycurve = [Shape]
pPolycurve.QueryPoint 0, 0.5, True, pPoint
dblX = pPoint.X
dblX
Script pour Y
Dim pPolycurve as IPolyCurve
Dim pPoint as IPoint
Dim dblY as Double
Set pPoint = New Point
Set pPolycurve = [Shape]
pPolycurve.QueryPoint 0, 0.5, True, pPoint
dblY = pPoint.Y
dblY
Il faut par la suite aller avec l’explorateur de fichier rechercher le dossier contenant les fichiers servant
dans cette étude, puis faire un copier coller du *.dbf en référant avec le thème traité.
On ouvre le fichier dbf qui vient d’être crée à partir d’ArcGIS puis clique droit sur la table est l’on
sélectionne l’option Ajouter des données XY.
On obtient dès lors un nouveau thème sous forme ponctuel matérialisant le milieu de chaque tronçon.
Ces points seront donc la base pour ramener les diverses informations de la voirie comme l’explique les
étapes suivantes.
A partir de là, 4 étapes sont nécessaires pour regrouper ces données :
Réalisation des jointures spatiales entre les shapes « Evénements Voie_BDU_XY » et les Tronçons de
voies MAPEC ou le comptage routier (Symbole) ou le comptage routier (Ligne).
Ceci aura pour effet de créer un nouveau thème contenant les informations par exemple du comptage
routier (Symbole) avec les « Evénements Voie_BDU_XY ».
Ensuite réalisation d’une sélection avec sélection par attribut. Ici on joue sur le champ « distance » et
on détermine une distance permettant d’accepter ou rejeter le croisement lié à la jonction spatiale
précédente.
Après on exporte la sélection réalisée dans un nouveau thème.
Finalement, on joint les attributs des tables du nouveau thème avec la table du thème servant de
référentiel.
Les jonctions sur les attributs se font de la façon suivante pour tous les thèmes. Voir capture d’écran
suivant :
Figure 67 : Caractéristique de la jointure spatiale
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Tutorial d’utilisation de GIpSynoise :
Annexe 4 :
Le respect du nom ainsi que les types et les propriétés des champs doivent être impérativement
respecté avant d’envisager tout calcul. Pour ceci voir les caractéristiques de l’annexe 1.
Plus l’ordinateur bénéficie d’un processeur puissant plus les calculs seront réalisés rapidement. Ainsi
pour une même surface les calculs peuvent durer de quelques heures, mais aussi atteindre plusieurs
jours.
Avant tous calculs, il est impératif de vider les fichiers IN et OUT contenus dans le répertoire
C:\CNABATCH, si ceci contiennent des informations ultérieures.
Préparation des calculs :
Une fois tous les fichiers préalablement définis comme l’explique l’annexe 1, on peut lancer ArcGIS.
Dans le logiciel a été installé au préalable l’outil de calcul GipSynoise dont voici la barre de dialogue :
Etapes : 2 3 4 1
Sous cette barre de dialogue figure des numéros indiquant la chronologie des manipulations à effectuer
pour réaliser la cartographie du bruit.
Etape 1 :
Dans cet onglet on dispose de deux choix.
- Options : il s’agit d’aller récupérer le lien conduisant à l’exécutable de Cadna/A. Cette
Manipulation est indispensable pour pouvoir par la suite lancer les calculs.
- Select database : permet de récupérer le fichier GIpSynoise.mdb, que l’on a au préalable
placé dans le fichier qui contient les thèmes que l’on désire analyser. Pour cette phase il est
conseillé de toujours garder dans un endroit sûr un dossier vierge de tous les calculs
contenant ces fichiers, car après chaque projet la géodatabase utilisée se voit enrichie de
nouvelles données relatives au calcul préalablement lancé.
Etape 2 :
Dans cette partie, il s’agit de charger dans le calculateur les informations que l’on désire entrer et
prendre en compte lors de la phase de calcul. Une fois que l’on clique sur « Ok » une phase de calcul
relativement rapide est lancée. Un nouveau répertoire nommé avec le nom du projet apparaît dans le
dossier dès lors étudié.
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Figure 68 : Tableau des thèmes à importer au préalable pour réaliser des calculs avec Cadna/A
Figure 69 : Listing des fichiers créés lors de la première phase de calcul
Etape 3 :
Etape où les calculs sont réalisés sous Cadna/A. Pour entreprendre cela aller dans Scenarios et faire
tout simplement « Calculate ». Mais avant d’entreprendre les calculs à partir de GIpsynoise, on peut
ouvrir le fichier « proto_mac.cna » avec Cadna/A et qui est contenu dans le même répertoire où l’on
trouve S0 (voir capture d’écran ci-dessus).
L’ouverture de ce fichier avant de lancer les calculs permet de rentrer quelques paramètres qui seront
alors pris en compte lors de la phase de calcul. Pour cela aller dans « Maillage » et « Propriété ». Il est
alors possible de régler le pas entre chaque récepteur de prendre en compte la hauteur ou non des
bâtiments etc… (Voir capture suivante)
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Figure 70 : Choix des paramètres pour réaliser les calculs
A partir de là, quand on a choisi les paramètres, on peut revenir sous GIpSynoise et lancer la
phase de calcul.
Figure 71 : Phase de Calcul sous Cadna/A
Après calcul dans le répertoire « S0 » mentionné plus haut et précédemment créé, on peut
observer une multitude de sous fichier contenant des fichiers Shapes, Raster et d’autres exploitables par
Cadna/A.
Etape 4 :
Phase de réalisation de toute la cartographie
Avant de réaliser les diverses cartographie du bruit il est nécessaire de récupérer à nouveau la base de
donnée correspondant à la zone d’étude désirée comme le mentionne l’étape 1. Après aller dans
« Project » mais cette fois faire « Open » à la place de « News ». Ensuite on va dans «Scénarios » et on
ouvre le projet de base ou le scénario désiré.
Nous voici à présent prêt pour passer à la phase de réalisation de toute la cartographie en
corrélation avec les directives européennes. Pour entreprendre ceci cliquer dont sur « Display » dans la
barre d’outil GipSynoise. On se retrouve avec l’onglet où figure les divers choix de visualisation au
préalablement définis tel que l’affichage du bruit routier ou du bruit ferroviaire, la nuit ou le jour ou sur
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24 etc.… A partir de cet onglet il est possible de réaliser des tableaux statistiques exportables sous
Excel.
Figure 72 : Boite de dialogue permettant de réaliser ces cartographies
Regroupement des divers calculs en une seule entité pour être analyser :
Sélectionner en premier lieu une métadabase (*.mbd) d’une des thématiques précédemment calculée,
en allant dans Parametre select database.
Ensuite aller dans project puis import, pour récupérer tous les thèmes que l’on désire importer dans le
nouveau scénario. C’est dans ce contexte que l’on clique sur Create Scenario. On obtient alors la boite
de dialogue suivante :
Récupération des divers plantages lors des phases de calcul :
Erreur 70 :
Lors de cette erreur on ne clique pas sur Ok mais on va dans le répertoire « tmp » de la zone calculée et
on copie le fichier GRID qu’on colle ensuite dans le répertoire « S0 out_cna ». Après on peut faire Ok
pour valider l’erreur.
Erreur dans la phase 4 du déroulement des calculs :
Cette erreur intervient lorsque l’on note à l’écran la présence du message « problem at Kriging
-2147217322 could not get a valid extent ».
A partir de là pour ne pas perdre tous les calculs réalisés auparavant, on peut extrapoler manuellement
les résultats à partir de Spatial Analyst pour obtenir le panel de carte requis par la directive européenne.
Erreur findCellSize rec :
Problème survenant lors d’une erreur pendant la phase d’enregistrement de la taille des cellules.
Pour pallier à cette erreur ouvrir le fichier *.dbf avec Access et mettre des 3 au lieu des 1 dans les
champs.
ATTENTION : après tous calculs accomplis par GipSynoise, perte de tous géoréférencements.
Méthodologie employée pour la réalisation des cartes globales où toutes les
sources de bruit sont confondues :
Pour cette étape une concaténation manuelle est inévitable pour mener à bien cette partie de
l’étude. Le principe de cette analyse globale va être de regrouper les thèmes « routes », « ferroviaires »
et « industriel ».
Description des étapes que l’automatisation va permettre de réaliser.
Cette analyse s’appuie sur les fichiers *_grid.dbf contenus dans le répertoire « tmp » lors des calculs
sous GipSynoise. Avant la réalisation des étapes ces fichiers doivent être convertis en thème ponctuel
permanent.
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1 er étape : créer une jointure entre les ID des deux tables à étudier.
2 nd étape : créer des nouveaux champs flottants doubles de longueur 5-2 pour autant de thèmes que
l’on désire analyser. Par exemple « Ld_all ».
3 éme étape : réaliser sur la même thématique, par exemple le champ « Ld » une sélection par attribut
permettant de sélectionner tous les cas où « Ld Routes et ferroviaires » sont strictement supérieurs à
« Ld industrie ».
4 éme étape : afficher dans la table seulement la sélection en cours.
5 éme étape : calculer le champ « Ld_all » en reprenant les valeurs sélectionnées du champ « Ld Routes
et ferroviaires ».
6 éme étape : inverser la sélection.
7 éme étape : calculer le champ « Ld_all » en prenant les valeurs sélectionnées du champ « Ld
industrie ».
8 éme étape : dans Spatial Analyst faire ensuite interpoler Raster en choisissant comme spécificité la
pondération par l’inverse de la distance.
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Annexe 5 :
Tutorial simplifié d’utilisation du logiciel Cadna/A 3.6 :
Programme permettant de facilité l’import des données issues d’ArcGIS sous Cadna/A. Ce
fichier provient d’Acoucité, néanmoins quelques modifications sont à apporter sur ces données pour
qu’il fonctionne : en rouge est indiqué les éléments à faire correspondre avec le nom de notre propre
thème.
Exemple pour le thème route : road.shp devra être noté : road*. En rouge est mentionné les
thèmes devant faire l’objet d’une attention particulière pour être importer sous Cadna/A.
Cadna-Import : Layer
12Source ponctuelle,1,
13Source linéique,1,
14Source surfacique,1,
42Source surfacique vert.,1,
10Route,1,(nom_du_thème*)
18Croisement,1,
9Parking,1,
11Train,1,(nom_du_thème*)
28Tennis,1,
1Source urbaine,1,
8Bâtiment,1,(nom_du_thème*)
41Cylindre,1,
7Ecran,1,(nom_du_thème*)
34Pont,1,
20Zone urbaine,1,
21Végétation,1,
33Absorption du sol,1,(nom_du_thème*)
46Point altimétrique,1,(nom_du_thème*)
16Courbe de niveau,1,(nom_du_thème*)
17Dénivellation,1,
2Récepteur,1,
32Evaluation de zone habitée,1,(nom_du_thème*)
15Zone de calcul,1,(nom_du_thème*)
27Zone d'utilisation,1,
19Polygone auxiliaire,1,
Opts:,0,x
Attrans:,0,x
ME=M_E
MN=M_N
MT=M_D
PN=P_N
PE=P_E
PT=P_D
RQ=SCS
STEIG=SLOPE
STRONR=R_SURF
VLKW=V_LKW_D
VPKW=V_PKW_D
BABS=G
ALPHA=RL
BTYPNR=NAT
EINW=POP
HA_ATT=r
HA=ALT
ABSNR=RL
BABS=G
LW_LI=LW
KE=-C_E
KD=-C_D
KN=-C_N
ALFAL=RL_L
ALFAR=RL_R
Import et calcul des données ArcGIS sous Cadna/A :
Pour ce test nous utiliserons à titre d’exemple les thèmes « road, bâti et calcul ».
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 89
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1 er étape :
Figure 73 : Import des shapes dans Cadna/A
Projet Importer
Dans le type de fichier prendre le format spécifique à notre étude ici : « ArcView », cliquer
ensuite sur option, on aboutit à la fenêtre de dialogue suivante :
Figure 74 : Mise en correspondance des données importées avec le logiciel
Dans cette fenêtre, aller sur le bouton ouvrir et sélectionner le fichier « table conversion.shi »
localisé dans l’un des répertoires mentionnés à l’adresse suivante :
(R:\sig\Don_trav\Bruit\Etude_bruit\Shape_donnees_prete_pour_calcul).
Avec ce fichier, les données seront directement et correctement importer sous Cadna/A 3.6.
Ensuite cliquer sur « Ok »
Il est à présent possible d’importer un par un les thèmes choisis pour l’étude.
2 nd étape :
Vérification des données :
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Les données rentrées sont visualisable en faisant, par exemple pour le cas des routes « Tables
Sources Routes. On obtient le type de tableau suivant où les divers champs sont effectivement
renseignés :
Figure 75 : Tableau de données sous Cadna/A
3 ème étape :
Configuration pour les calculs :
Divers réglages sont possibles en fonction des choix de l’utilisateur. Ces réglages sont localisés dans :
« Maillage Propriété » où l’on choisie espacement des points de mesure ainsi que la hauteur de ceuxci.
En cliquant sur option d’autre information s’offrent à nous. Le réglage que l’on peut préconisé étant
représenté dans la capture d’image suivante.
Figure 76 : Tableau de paramétrage du pas du maillage des calculs
Des réglages se font aussi en allant dans « Maillage Affichage ».
Ici il est possible de régler la plage de couleur visible à l’écran, le type d’affichage ainsi que les limites
des plages d’affichage du bruit. Voir capture d’écran suivant.
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Figure 77 : Fenêtre de réglage des diverses options
Autre réglage possible dans « Calcul Configuration de calcul ». Ce point permet de régler les diverses
normes de dispersion du son et les directives liées au choix de répartition des plages horaires.
4 ème étape :
Réalisation des calculs :
Localiser dans « Maillage Calcul du maillage » qui ouvre la boite de dialogue suivante où la
procédure est automatique.
Figure 78 : Phase de calcul
Dans « Calcul Calculer », les calculs sont remis à jour en fonction de la configuration établie
auparavant.
Pour toute autre approche concernant une étude spécifique, un tutorial sous la forme de vidéo
est disponible en se reportant au lien suivant :
http://www.datakustik.de/tutorial_en/index.html
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Annexe 6 :
Liste des ICPE soumises à réglementation vis à vis du bruit (industries), information issue de la
DRIRE par le service Santé Public :
NOM ICPE ACTIVITES SOURCES SONORES INDICATEURS
3A PACKAGING, 11
rue de Vercors ZI
Chauvetière
ABC AGENCE, 13 rue
du Vercors, ZI
Chauvetière
ACB SA, 10 rue du
Puits Rochefort
ACP, 136 rue des Alliés
AIR PRODUCT, 35-45
rue Scheurer Kestner
ARNAUD
DEMOLITION, 370,
rue Albert Camus
ATAMEC, 17 rue
Victor Grignard
AUTO CASSE GD, 66
rue Mathieu de la
Drôme.
AUTO PIECES
SIMON, 11 rue Moulin
Perrault
AUTO PIECE, rue
Victor Grignard.
AXLETECH, 4 rue
Jean Servantoir
BERNARD ET
BENNEFOND, 7
Allée Mathieu Murgue
BERTHIEZ, 5 rue
Barrouin
BONY, 53 Bld Fauriat
BOOM AUTO, 34 rue
Jean Huss
BRUNETON, 2 rue
des Genêts
CALLON, 26 rue
Parmentier
Extruder et imprimer
des films d’emballage
d’automatique ainsi
que des sacs à usage
industriel
Maçonnerie et
assainissement.
Réparation, rénovation
usinage, négoce pièces
détachées automobiles
d’occasion.
Conditionnement,
mélange et distribution
de gaz
Récupération et
recyclage de métaux
ferreux et non ferreux.
Broyage, trie et
valorisation de
matériaux inertes.
Travail mécanique des
métaux. Montage des
machines spéciales
Dépollution et
démontage des
véhicules hors d’usages
Récupération des
véhicules hors
d’usages, démontage,
vente de pièces
détachées.
Travail mécanique et
dégraissage lessiviel
des métaux. Usinage,
sondage, montage,
peinture.
Travail mécanique des
métaux et alliages par
décolletage, fraisage,
meulage, perçage.
Fabrication de
machines outils de
grande dimensions
destinées au travail des
métaux
Fabrication des
produits céramiques et
réfractaires.
Stockage de véhicules,
ventes de pièces
détachées.
Destruction de
véhicules usagés, triage
de métaux.
Traitement thermique
des métaux et alliages.
Machines d’extrusion,
imprimeuses, compresseurs
d’air, groupes froids, chariot
élévateur, trafic routier.
L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
49 55 54
Lw
moy
Mouvement de camions 64.7 56.9 56.4 59.3 90
Appareils de levage, compresseur
d’air, chalumeau
Compresseurs, manutention et
mouvements de camions
Mouvements des véhicules et
engins. Criblage et recyclage de
matériaux
Compresseurs en fréquence
continue, machines d’usinages,
trafic.
Compresseurs, chariot élévateur,
outils de bricolages.
Compresseurs, chariot élévateur,
outils de bricolages.
Trafic et engins de manutention.
Compresseurs, extracteurs,
machines d’usinage, presse,
groupes électrogènes.
80 57 65
55.2 66 55.8 (Jour)
53 63.8 54.5 (Nuit)
91
93
91
91
93
91
57.5 60 51 55 56.5 93
92
92
54 47 60 60 68 52 94
Compresseurs 92
Compresseurs, usinage sur
machine, montage d’ensemble
mécanique.
Aucune machine bruyante. 91
Grue, compresseurs. 91
Compresseurs, Four,
échappement d’air.
93
89
91 91
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 93
Saint-Étienne 2006/2007

CCI
CEETAL, 12 rue de
Malacussy.
CHROMAGE
INDUSTRIEL DU
CENTRE, 3 rue de
Dunkerque
CHU-
BLANCHESSERIE, 16
rue du docteur Fernand
Merlin.
CHU-BELLEVUE, 27
Bld Pasteur
DECAPAGE, 17 rue
Descartes
DECORS 1 rue
Lissagaray.
DEINEZ, 7 rue du
Vercors.
DPRS, La Massardière
DUBOEUF, 8 rue des
Verriers
EASYDIS CASINO, 76
rue de la Talaudière
(Molina)
EASYDIS CASINO, 26
rue de la Talaudière
(Verpilleux)
EFS AUVER, 25 Bld
Pasteur
ENISE, 58 rue Jean
Parot
ENVIE LOIRE, 47 rue
Gauthier Dumont
Ets GERARD TA, 42
rue Désirée Claude.
EUROTHAL, 5 rue
Jules Ferry
EXCELLA, 95 rue Jean
Huss
FAURE ET FILS, 22
rue Bertrand Russel.
FLOREAL SA, 24 rue
de la Montat
FOS, 18 rue Clovis
Hugues
FRIGORIFIQUE DE
L’UNION, 4 rue
Traitement
électrolytique ou
chimiques des métaux.
Blanchisserie, Laverie
de linge.
Stockage des
Hydrocarbures.
Réception
marchandises,
stockage, manutention,
reconditionnement,
préparation de
commandes et
d’expédition.
Ateliers d’essais de
moteur à explosion,
stockage de liquides
inflammables,
production et recherche
universitaire.
Collecte et réparation
de gros appareils
électroménagers.
Revêtement de chrome
dur sur des barres, sur
des sous-ensembles et
ensembles mécaniques.
Stockage et activités de
récupération de
déchets de métaux et
alliages de résidus
métalliques, carcasses
de véhicules. Atelier
d’entretien, vente de
métaux ferreux et
véhicules d’occasions.
Congélation et
Entreposage
Compresseurs et Chaufferie.
Extracteurs en toiture. Trafic,
Chariots élévateurs.
Machines de lavage, séchage,
essoreuse, trafic routier.
92
62 65 55 90
91
59.7 56.7 100
Circulation automobile 89
Groupes froids situés en toiture,
circulation automobile,
compresseurs
Engins de manutention, groupes
froid, compresseurs, circulation
automobile.
61.6 53.4 56.9 46.8 (N)
63.1 59 57.9 45.8 (J)
63.3 55.9 59.6 53.1 (J)
54 54.7 59.2 55.3 (N)
Réparation des appareils 95
Machines à Polir, ventilateurs
Compresseurs et appareils de
levage
Compresseurs (montés sur des
socles anti-vibratiles annulant
47.2 51.4 59.4 56.2 65.9 J
39.7 49.7 51.4 54.4 52.1 N
90
90
90
87
104
101
90
92
92
81
95
95
87
88
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 94
Saint-Étienne 2006/2007

Augustin Guiton. frigorifique. l’effet de propagation)
GARLOCK, 90 rue de
la roche du Geai
GDF, rue de la Tour.
GEANT CASINO,
Quartier de Monthieu.
GFD, 15 impasse
Gerard TH
GIAT INDUSTRIE, 3
rue Javelin-Pagnon.
HEURTIER, 33 rue de
la Mulatière
HOULES
INDUSTRIE, rue du
Père de Thoisy
IGMP PLUS, 8/16 rue
de la robotique.
ISOFREINS, 26 rue de
Dunkerque.
JEAN EMIEUX,
impasse Basson.
KSDSE-KOY, 59
Avenue de
Rochetaillée.
LA
STEPHANENOISE
LEMFORDER
MECACENTRE, 18
rue Edouard Martel
MANUFACTURE
DES RESSORTS, 6
Avenue du Pilat
MELI JEANS, Impasse
de l’Eparre, 7/9 rue de
Grangeneuve
METACENTRE, 9
rue de L’Eparre
METAL BOIS, 5 rue
Barroin
MIKO, 12 rue des
Rochettes
MODERTECH
INDUSTRIE, 15 Allée
Mathieu Murgue.
MOLEMAB France, 9
rue de l’innovation.
OPAC, 37 rue Molina.
PARET VILLEDIEU,
15 rue Lissagaray.
Imprimerie de labeur
Production de sousensembles
mécaniques
destinés notamment
aux centres de
production des
véhicules du groupe
PSA, travail mécanique
des métaux.
Production de pièces
techniques pour
l’industrie
Récupération de
métaux ferreux et non
ferreux. Recyclage des
véhicules hors d’usage,
collecte des déchets
industriels.
Stockage et
récupération des
métaux divers
Traitement des
métaux, décapage de
bois.
Traitement de surface
de métaux.
Fabrication de disque
abrasif pour
tronçonnage et
ébarbage.
Apprêtage, teinture de
tissus, dégraissage de
matières textiles.
Machines à imprimer, groupes
de réfrigération, compresseurs,
extracteurs.
Bruit de circulation, extracteur.
Crible (trommel), tapis roulant,
presse à papiers carton,
chargeurs.
90
87
95
96
95
96
32 54 65 86
60.5 56 61 J
46.7 49.4 49.4 N
49.1 55.9 61 45.3 J
51 53.5 58.9 42.7 N
55.3 50.9 46.2 54.5 54.9 52.7 47.3
Presse, cisaille, four 95
Manipulation des pièces,
groupes frigorifiques,
compresseurs d’air, extracteurs,
tranports.
Machines de mélange, presse
avec groupe hydrauliques et
vérins pneumatiques, fours avec
ventilation, compresseurs d’air et
frigorifique, chariots électriques
Diverses machines, extracteurs
des rames d’apprêt, transport,
engins de manutentions.
49 55.5 43.5 (J)
50 50.5 43
68.4 J
55.1 N
PARKING CE, rue du
docteur Charcot
PEYRACHE, 1 rue des Stockage de ferrailles et Chargement et déchargement 91
89
91
103
90
89
96
90
90
91
96
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 95
Saint-Étienne 2006/2007

Rochettes.
PLANFORET, 7 rue
Danton.
PRAXAIR, 42 Allée
Jules ZI Molina la
Chazotte.
PRE-AIR, 25 Rue
Robespierre
PREBET, 20 rue Pierre
Copel.
PREVOST, 7 rue Louis
joseph Gras
PROFILOR, 19 à 23
rue de l’innovations.
PROTEC METAUX,
17 rue du Puits Camille.
RECYCLAGE
DECHETS SERVICE,
17 rue Jean Huss
REMY BARRERE, 62
rue Eugène Muller
REMY BARRERE, 24
rue Edouard Martel
RIVOIRE, 32 rue de la
Talaudière
SAM OUTILLAGE, 60
Bld Thiers.
SCAC, rue de la
Talaudière.
SCEMM, 28 rue
Copernic.
SLI France, 11 rue
Victor Grignard.
SOCIETE
CHIMIQUE DE LA
ROUTE, 81 rue Jean
Huss.
SOFOREC, 30 rue Jean
Allemane
STE STEPHANOISE,
5 rue Vionne.
STEM, 17 avenue
Rochetaillée.
STRONGLIGH, 54 Bld
Fauriat.
THALES
ANGENIEUX, 3 rue
Javelin Pagnon
démolition automobile,
récupération, vente de
pièces détachées
véhicules
Revêtement de
surfaces.
Blanchisserie, lavage,
séchage, essoreuse.
Traitements de
surfaces
Traitements de
surfaces à façon
d’objets métalliques.
Traitements
électrolytiques des
métaux.
Centre de tri de
déchets.
Fabrication
d’engrenage en acier
destinés à différentes
industries
des véhicules.
Canons à détonation, torche à
plasma, compresseur,
extracteurs, alarmes sonores,
soupapes de surpression des
citernes de gaz, postes de
sablages.
Chaudières en marche,
extracteurs, machines à laver,
compresseurs
Circulation routière urbaine
essentiellement.
Ventilateur, transport, chariot
élévateur, bruits de tonneaux,
vidange d’un tonneau
Chargements et déchargements
des pièces dans les tonneaux,
chariots élévateurs, ventilateurs
d’extraction.
40 48 50 55 48 93
48.2 57.9 47.1 46.8 48.1 J
48.2 57.9 47.1 46.8 48.1 N
94
51.4 47.2 93
54.1 57.7 60 64 81
Presse à balles transports. 57 56 60 80 69 62 61 95
Transport logistique. Trafic 90
Fabrication et vente
d’outillage à main.
Groupage de
marchandises.
Travail mécanique des
métaux, conception et
fabrication des
machines d'usinage.
Fabrication d’appareils
d’éclairage, traitements
des métaux et matières
plastiques pour le
dégraissage,
décapage…
Stockage de matière
bitumineuse pour la
construction des
routes.
Traitements
électrolytiques des
métaux.
Fabrication et
commercialisation des
pièces de cycles, travail
mécanique des métaux.
Etudes, développement
et production de
matériel optiques,
Compresseurs, Climatiseurs,
groupes froids, trafic camion,
activités de montage.
Compresseurs, chaudières,
chariots élévateurs, Presses,
plieuse hydraulique, cisaille,
fraiseuses, perceuses.
Remplissage et vidange des
tonneaux, chocs de pièces
métalliques en vrac.
57.4 61.9 53.9 51.9 54.2 J
50.8 55.2 48.6 38.8 46.3 N
90
82
95
91
93
95
92
63 64.4 54.4 69.5 72.8 59.5 93
92
93
93
50 43 89
93
93
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 96
Saint-Étienne 2006/2007

optoélectroniques de
précision.
THUASME, 3/ 5 rue
de Vercors.
TILTAUTO, 30 rue
Jean Allemenan
TRACO, 10 rue
Gustave Delory.
VIDE EXPRESS, 17
rue Edouard Martel
YORUK AUTO, 30 rue
Jean Huss
Fabrication d’articles
tricotés et bandes
adhésives à usage
médical
Prestation de
traitements thermiques
des métaux.
Stockage d’épaves et
ventes de pièces
détachées. Démontages
de pièces.
Trafic, tours aéroréfrigé,
ventilateurs.
61.3 61.3 54.4 54.4 J
52 52 47.4 47.4 N
94
92
95
54 60 60 45 66 67 60 60 56. 94
91
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 97
Saint-Étienne 2006/2007

Annexe 7 :
Descriptif des caractéristiques de la voie ferrée Firminy/ Saint-Etienne :
Liaison concernée par le projet : Saint-Etienne/ Firminy.
Actuellement, seule la section située entre la gare de Châteaucreux et celle de Carnot bénéficie d’une
électrification partielle afin d’assurer la desserte de cette dernière par les Ter en provenance ou à
destination de Lyon.
Analyse des flux de trafics ferroviaires :
La section de Saint-Etienne Châteaucreux à Saint-Etienne Carnot supporte un trafic plus important du
fait du prolongement des Ter à 2 niveaux de la liaison Lyon / Saint-Etienne.
Au-delà de Saint-Etienne Carnot, la ligne ferroviaire supporte un trafic plus faible.
Etat actuel de la ligne :
La ligne est à double voie sauf dans la traversée du tunnel de la Croix de l’Orme où un tronc commun a
été installé vers 1980 à la suite de travaux de confortement. Les voies sont anciennes ; les rails de 18 à 33
mètres datent de 1912 à 1965 et les traverses en bois datent en majorité de 1953.
Les installations de la Ricamarie et du Clapier sont hors service et il n’y a pas d’installation de sécurité
à Carnot. Par ailleurs, seule une voie entre Carnot et Châteaucreux est banalisée et électrifiée ; aucune
installation de contre sens n’existe par ailleurs.
Trois postes commandent les installations : un à Firminy, un à Bellevue, un à Châteaucreux.
La ligne comporte 17 ponts et trois tunnels (tunnel de la Croix de l’Orme long de 2082 mètres, tunnel de
Tardy long de 268 mètres et tunnel de Beaubrun long de 223 mètres).
Il y’a trois passages à niveaux avec signalisation automatique lumineuse conforme.
Objectifs :
L’opération s’inscrit dans le cadre de la politique de développement ferroviaire de la Région - Alpes et
répond à plusieurs objectifs :
• Mettre en service une desserte de bonne fréquence sur la ligne afin de favoriser l’usage du transport
ferroviaire dans les liaisons internes à l’agglomération stéphanoise,
• Electrifier la ligne et diminuer ainsi les nuisances,
• Utiliser un matériel roulant électrique silencieux, confortable et rapide,
• Aménager les gares et haltes ferroviaires desservies,
• Développer l’intermodalité en améliorant les correspondances et les possibilités d’accès et de
stationnement.
Electrification et modernisation de la ligne :
Les travaux de modernisation des points d’arrêt envisagés en même temps que la modernisation et
l’électrification de la ligne Saint-Etienne à Firminy, projet qui par lui-même n’est pas soumis à enquête
publique, mais qui par souci de cohérence est également intégré et présenté dans ce dossier.
Consistance des travaux :
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 98
Saint-Étienne 2006/2007

• La mise à niveau des voies en fonction de leur état actuel (vétusté du matériel, hétérogénéité de
l’armement, pollution ou faible épaisseur du ballast, …) qui conduit, au renouvellement intégral ou
partiel des voies.
• La mise au gabarit des ouvrages d’art (ponts et tunnels) afin de permettre la circulation des Ter à 2
niveaux
• L’électrification de la ligne entre Saint-Etienne et Firminy par la mise en place de caténaires
alimentées en 1500 volts continus. L’alimentation de la ligne sera assurée par une sous-station
électrique implantée au km 126 (commune de Chalbon-Feugerolles) à proximité du poste E.D.F. du
Bec.
• La mise en place d’une signalisation adaptée aux nouvelles conditions d’exploitation des voies.
Les réalisations attendues :
• Amélioration du confort des usagers des transports collectifs.
• Amélioration du cadre de vie des riverains.
• Amélioration de la sécurité de la ligne ferroviaire.
Effets permanents :
L’électrification de la ligne ferroviaire existante entraînera des terrassements de plus ou moins grande
importance pour l’aménagement des fosses d’implantation des caténaires, ainsi que pour la mise au
gabarit des différents ouvrages.
L’analyse des contributions sonores ferroviaires après travaux fait apparaître une modification non
significative de la voie au sens de la réglementation.
Cette amélioration de l’offre ferroviaire engendre le report d’une fraction des déplacements réalisés en
véhicules particuliers sur le mode fer se traduisant ainsi par une baisse des émissions polluantes
afférentes à ce type de déplacements aux droits des infrastructures soulagées.
Trafics ferroviaires actuels :
Sens Saint-Etienne – Firminy
Desserte actuelle
Type de trains Nombre par jour Matériel utilisé
(Lyon) – Saint-Etienne
TER
Châteaucreux – Firminy
- (Le Puy ou Bas
12
4500 ou 4600
Monistrol)
(Lyon) – Saint-Etienne
Châteaucreux – Firminy 0
-
(Lyon) – Saint-Etienne
Châteaucreux – Saint-
TER 2N
16
Etienne Carnot
Saint – Etienne
Châteaucreux - Firminy 5
4500
Fret
Saint – Etienne
desserte– Firminy 2
Trains fret
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 99
Saint-Étienne 2006/2007

TER
Fret
Sens Firminy – Saint-Etienne
Desserte actuelle
Type de trains Nombre par jour Matériel utilisé
. (Le Puy ou Bas
Monistrol) – Firminy –
Saint-Etienne
12
4500 ou 4600
Châteaucreux – (Lyon)
Firminy – Saint-Etienne
Châteaucreux – (Lyon) 0
-
Saint-Etienne Carnot -
Saint-Etienne
TER 2N
13
Châteaucreux – (Lyon)
Firminy – Saint-Etienne
Châteaucreux 5
4500
Firminy – Saint-Etienne
et desserte 2
Trains fret
Les vitesses maximales de circulation :
• 90 km/h entre Saint-Etienne Châteaucreux et Saint-Etienne Bellevue
• 95 km/h entre Saint-Etienne Bellevue et l’entrée du tunnel de la Croix de l’Orme
• 120 km/h entre le tunnel de la Croix de l’Orme et Firminy
L’électrification de la ligne jusqu’à Firminy permet de faire circuler de nouveaux matériels et
d’augmenter le nombre de circulations.
Les hypothèses de circulations actuelles et futures sur chacune des périodes réglementaires sont
résumées dans le tableau suivant, les circulations se répartissent également sur chaque sens :
Par section et type de TER
(jour/nuit)
De Saint-Etienne Châteaucreux à
Saint-Etienne Carnot
De Saint-Etienne Carnot à
Firminy
Actuel Futur Actuel Futur
TER 4500 32/2 22/2 32/2 22/2
TER 2N Z23500 27/2 71/7 37/3
Fret
3 wagons
4/0 4/0 4/0 4/0
Les vitesses de circulation qui varient selon la section resteront inchangées à savoir :
• 90 km/h entre Saint-Etienne Châteaucreux et Saint-Etienne Bellevue
• 95 km/h entre Saint-Etienne Bellevue et l’entrée du tunnel de la Croix de l’Orme
• 120 km/h entre le tunnel de la Croix de l’Orme et Firminy
La géométrie de la ligne n’est globalement pas modifiée et les impacts du projet sont donc liés aux
modifications de trafic et aux modernisations d’armement.
Les modifications envisagées au niveau de l’armement de la voie tendent à rendre les circulations
ferroviaires moins bruyantes, puisque les sections armées en Rail Court, Traverses Bois (Bn-TB) sont
partiellement rénovées avec du Long Rail Soudé (LRS) et des Traverses Béton Armé (TBA).
Globalement, on peut dire déjà dire que les modifications envisagées vont induire une amélioration de
la situation acoustique :
• De l’ordre de 0,5 dB (A) grâce à la modification du matériel roulant et ce malgré l’augmentation des
circulations.
• De l’ordre de 0 à 6 dB (A) supplémentaires selon les sections et les modifications d’armement
prévues.
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 100
Saint-Étienne 2006/2007

Annexe 8 :
Représentation en 3D du bruit sur le bâti :
Etape 1 :
Transformer le raster issu des calculs de bruit en vecteur
Celui-ci étant un raster de type flottant, il est en premier lieu nécessaire de le transformer en raster de
type entier.
Pour cela prendre la calculatrice raster présente dans « Spatial Analyst » et faire la conversion suivante :
Figure 79 : Conversion d’un raster flottant en entier à partir de la calculatrice raster d’ArGIS
Etape 2 :
Convertir ce raster en fichier vecteur toujours à partir de « Spatial Analyst » en prenant la fonction
« Convertir Raster vers Entité »
Figure 80 : Fenêtre de dialogue
Ne pas oublier de définir la projection du nouveau thème vectoriel ainsi créé.
Etape 3 :
Ouvrir à présent le thème bâti de notre zone.
Dans « ArcToolbox » prendre l’outil « Découpage » puis faire la manipulation suivante :
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 101
Saint-Étienne 2006/2007

Figure 81 : Découpage des entités
Etape 4 :
Pour finir la réalisation il faut réaliser une union du thème créé après découpage avec le bâti. Comme
l’explique la capture d’écran suivante :
Figure 82 : Union des thèmes
On obtient alors sous « ArcScene » le résultat suivant en extrudant les bâtiments suivant le champ
« ALT » et en prenant dans la symbologie le champ « GRICODE ».
Figure 83 : Représentation du bruit en façade des bâtiments
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 102
Saint-Étienne 2006/2007

Table des index :
Figure 1 : Localisation de la ville dans le territoire Français..................................................................................................7
Figure 2 : Limite administrative de la ville de Saint-Etienne..................................................................................................7
Figure 3 : Zone d’étude soumise à la cartographie du bruit ..................................................................................................8
Figure 4 : Tableau des différents services de la ville ...............................................................................................................9
Figure 5 : Organigramme du service : direction urbanisme prospectif et réglementaire ............................................9
Figure 6 : Présentation du rôle des divers agents du service SIG et Observatoire Urbain .....................................10
Figure 7 : Camembert de répartition des demandes par rapport aux logiciels et services......................................12
Figure 8 : Graphique des demandes mensuelles enregistrées auprès du service.....................................................12
Figure 9 : Graphique des demandes annuelles auprès du service...................................................................................12
Figure 10 : Représentation des seuils de bruit extrait de Bruit aspect sanitaire et réglementaire de la table
ronde sur le bruit à EPURES le 15 mars 2007 .........................................................................................................................17
Figure 11 : Principe d’interaction entre le logiciel SIG GipSynoise et Cadna/A...........................................................21
Figure 12 : Plan d’action sur le secteur de la Petite Marandinière....................................................................................22
Figure 13 : Exemple architectural de réhabilitation de la Petite Marandinière..............................................................22
Figure 14 : Tableau des échéances de réalisation de la cartographie du bruit............................................................23
Figure 15 : Valeurs limites des seuils de nuisances définis par la convention.............................................................25
Figure 16 : Carte technique du bruit routier sur 24 h (Lden) ...............................................................................................28
Figure 17 : Carte de consultation du bruit routier sur 24 h (Lden).....................................................................................29
Figure 18 : Carte de dépassement sonore induit par les transports routiers sur 24 h (Lden) ................................30
Figure 19 : Carte de décision des zones à traiter ou non en fonction du bruit routier sur 24 h (Lden) ...............31
Figure 20 : Graphique représentatif des bâtiments exposés au bruit routier sur 24 h (Lden) ................................32
Figure 21 : Graphique représentatif de la population exposée au bruit routier sur 24 h (Lden) ............................33
Figure 22 : Graphique représentatif des surfaces exposées au bruit routier sur 24 h (Lden) ................................33
Figure 23 : Carte technique du bruit ferroviaire sur 24 h (Lden)........................................................................................34
Figure 24 : Carte de consultation du bruit ferroviaire sur 24 h (Lden) .............................................................................35
Figure 25 : Carte des zones de conflits issues du bruit ferroviaire sur 24 h (Lden)....................................................36
Figure 26 : Carte de décision en fonction de l’aléa sonore ferroviaire sur 24 h (Lden).............................................37
Figure 27 : Graphique représentatif des bâtiments exposés au bruit ferroviaire sur 24 h (Lden) .........................38
Figure 28 : Graphique des populations exposées au bruit ferroviaire sur 24 h (Lden) .............................................39
Figure 29 : Graphique des surfaces soumises au bruit ferroviaire sur 24 h (Lden)....................................................39
Figure 30 : Croquis explicatif de la méthode employée pour évaluer les sources sonores.....................................40
Figure 31 : Carte technique du bruit issu des ICPE sur 24 h (Lden)................................................................................42
Figure 32 : Carte de consultation du bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden)....................................................43
Figure 33 : Carte des conflits engendrés par les ICPE sur 24 h (Lden) .........................................................................44
Figure 34 : Carte de décision en fonction du bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden)....................................45
Figure 35 : Graphique des bâtiments touchés par le bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden).....................46
Figure 36 : Graphique des populations touchées par le bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden)...............47
Figure 37 : Graphique des espaces touchées par le bruit engendré par les ICPE sur 24 h (Lden).....................47
Figure 38 : Carte technique sur le bruit routier nocturne (22 à 6 h) (Ln) .......................................................................48
Figure 39 : Carte de consultation du bruit routier nocturne (Ln) ........................................................................................49
Figure 40 : Carte des zones conflictuelles induites par le bruit routier nocturne (Ln)................................................50
Figure 41 : Carte des actions à envisager pour traiter le bruit routier nocturne (Ln)..................................................51
Figure 42 : Graphique des bâtiments touchés par le bruit routier nocturne (Ln) .........................................................52
Figure 43 : Graphique des populations touchées par le bruit routier nocturne (Ln) ...................................................53
Figure 44 : Graphique des surfaces exposées au bruit routier nocturne (Ln) ..............................................................53
Figure 45 : Carte technique du bruit ferroviaire nocturne (Ln)............................................................................................54
Figure 46 : Carte de consultation sur le bruit ferroviaire nocturne (Ln)...........................................................................55
Figure 47 : Carte des zones problématiques en fonction du bruit ferroviaire nocturne (Ln) ...................................56
Figure 48 : Carte de décision en fonction du bruit ferroviaire nocturne (Ln) .................................................................57
Figure 49 : Graphique représentatif des constructions exposées au bruit ferroviaire nocturne (Ln) ...................58
Figure 50 : Graphique représentatif des populations exposées au bruit ferroviaire nocturne (Ln).......................59
Figure 51 : Graphique représentatif surfaces exposées au bruit ferroviaire nocturne (Ln) .....................................59
Figure 52 : Carte technique du bruit nocturne induit par les ICPE (Ln) ..........................................................................60
Figure 53 : Carte de diffusion du bruit nocturne induit par les ICPE (Ln).......................................................................61
Figure 54 : Carte conflictuel du bruit nocturne induit par les ICPE (Ln)..........................................................................62
Figure 55 : Carte de décision en fonction du bruit nocturne induit par les ICPE (Ln)................................................63
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 103
Saint-Étienne 2006/2007

Figure 56 : Graphique des bâtiments touchés par le bruit nocturne des ICPE (Ln)...................................................64
Figure 57 : Graphique représentatif des résidents gênés par le bruit nocturne des ICPE (Ln) .............................65
Figure 58 : Graphique représentatif des surfaces exposées au bruit nocturne des ICPE (Ln)..............................65
Figure 59 : Guide de bonne pratique de la cartographie du bruit page 79 ....................................................................69
Figure 60 : Données issues du guide de bonne pratique de la cartographie du bruit page 88..............................70
Figure 61 : Manuel d’utilisation GipSynoise 1.0 .......................................................................................................................70
Figure 62 : Information extraite du manuel d’utilisation GipSynoise 1.0.........................................................................72
Figure 63 : Données prise dans le manuel d’utilisation GipSynoise 1.0.........................................................................73
Figure 64 : Zone de découpage retenue pour la réalisation de la cartographie source « quart99 »....................75
Figure 65 : Classification des zones en fonction de leurs dominantes structurales ...................................................76
Figure 66 : Import de Script dans la calculatrice d’ArcGIS...................................................................................................82
Figure 67 : Caractéristique de la jointure spatiale...................................................................................................................83
Figure 68 : Tableau des thèmes à importer au préalable pour réaliser des calculs avec Cadna/A .....................85
Figure 69 : Listing des fichiers créés lors de la première phase de calcul.....................................................................85
Figure 70 : Choix des paramètres pour réaliser les calculs.................................................................................................86
Figure 71 : Phase de Calcul sous Cadna/A...............................................................................................................................86
Figure 72 : Boite de dialogue permettant de réaliser ces cartographies.........................................................................87
Figure 73 : Import des shapes dans Cadna/A ..........................................................................................................................90
Figure 74 : Mise en correspondance des données importées avec le logiciel .............................................................90
Figure 75 : Tableau de données sous Cadna/A.......................................................................................................................91
Figure 76 : Tableau de paramétrage du pas du maillage des calculs .............................................................................91
Figure 77 : Fenêtre de réglage des diverses options.............................................................................................................92
Figure 78 : Phase de calcul .............................................................................................................................................................92
Figure 79 : Conversion d’un raster flottant en entier à partir de la calculatrice raster d’ArGIS ............................101
Figure 80 : Fenêtre de dialogue ...................................................................................................................................................101
Figure 81 : Découpage des entités .............................................................................................................................................102
Figure 82 : Union des thèmes.......................................................................................................................................................102
Figure 83 : Représentation du bruit en façade des bâtiments ..........................................................................................102
Master 2 SIG & Gestion de l’espace 104
Saint-Étienne 2006/2007