Ce projet vise à approfondir notre compréhension de la structure interne et de l’évolution historique des villes, notamment en ce qui concerne leur usage du sol. En effet, nous faisons l’hypothèse que cette compréhension est cruciale pour faire face collectivement aux grands enjeux sociétaux que sont le changement climatique, la raréfaction des combustibles fossiles et de certains métaux, la perte de terres arables et de biodiversité, pour lesquels les aires urbaines jouent un rôlé clé. Notre question de recherche consiste à séparer les effets de taille des villes (lois d’échelles, économies d’agglomération) et ceux liés à la structure interne urbaine, pour acquérir de nouvelles connaissances quand aux dynamiques de long terme de l’étalement urbain, extraire les spécificités des aires urbaines et les comparer sur des bases objectives.

A cette fin, nous exploitons de grandes bases de données disponibles concernant l’usage du sol urbain et son évolution. Certaines bases de données (Urban Atlas, Corine Land Cover, GHSL) ont à la fois une couverture spatiale vaste (Europe ou monde entier), une bonne résolution, et une profondeur temporelle intéressante (quelques décennies – jusqu’à 1975 pour GHSL). Nous nous appuyons sur de précédents travaux des porteurs du projet utilisant de telles données et de nouvelles méthodes statistiques qui combinent les lois d’échelles et l’analyse urbaine centre-périphérie (ou radiale). Nous approfondissons ces études en déterminant de manière précise la forme mathématique des profils radiaux d’usage du sol urbain et leur évolution, que nous relions à l’étalement urbain. Nous utilisons également ces résultats pour proposer de nouvelles définitions des aires urbaines, plus homogènes que celles disponibles, en se fondant sur les lois d’échelles observées.
De plus, nous étendons notre analyse à l’évolution historique de l’usage du sol urbain en France surdeux siècles (et plus de 80 villes). Pour ce faire, nous participons à la digitalisation d’anciennes cartes de France très détaillées (Cassini, 18ème siècle, Etat-Major, 19ème siècle), initiée par nos collègues d’autres groupes de recherche, avec qui nous collaborons dans ce projet. En particulier, nous focalisons nos premiers efforts sur les villes normandes, pour validernos méthodes de digitalisation.

Enfin, nous utilisons une application web (R Shiny) pour visualiser et présenter nos résultats à des aménageurs urbains et décideurs, notamment à l’échelle locale de la région Normandie. Ce faisant, nous déterminons de quelle manière ces outils nouveaux peuvent informer la planification urbaine. La version anglaise de l’application web visera ensuite un public international plus large.