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Les cartes interactives

Comment utiliser l'outil "LES CARTES DE QUALITE INTERACTIVES" pour observer, construire et exporter des cartes de qualité personnalisées


Résumé : Mode d'emploi d'un outil pédagogique et ludique pour mieux comprendre, au travers d'un panel de cartes interactives indépendantes, la qualité des cours d'eau et des eaux souterraines, la façon dont elle est mesurée et la répartition géographique des principaux types de pollution.


A chaque station de mesure (un point sur la carte) correspond une valeur de qualité (concentration, nombre de substances quantifiées, etc.) pour un paramètre de qualité (nitrates, etc.) et un support (eau ou sédiment) choisis. Cette valeur est calculée avec les méthodes indépendantes, transparentes et affranchies de tout aspect réglementaire Eau-Evolution.
La qualité est représentée par une couleur et une taille qui lui sont proportionnelles selon des critères que l'utilisateur peut faire varier de façon continue pour mieux la comprendre et exprimer son point de vue personnel.
Les cartes personnalisées sont librement téléchargeables.

L'objectif de cet outil d'accès simple et ludique est principalement pédagogique.
Il ne propose en effet qu'un choix limité de paramètres de qualité (NO3, NO2, NH4, DBO5, Métaux, Pesticides, HAP, PCB et Autres micropolluants) et il ne fait appel qu'à très peu de moyens pour les calculs (Excel 2007) et la cartographie (Langage PHP).

Les cartes proposées concernent principalement les mesures effectuées en 2007. Elles décrivent certains aspects de la qualité de l'eau ou des sédiments (concentrations, nombres de substances quantifiées par prélèvement, etc.) mais aussi de la qualité de la recherche (limites de quantifications, nombres de substances recherchées par prélèvement, etc.).
Pour une même station, les limites analytiques peuvent varier au cours de la même année. Pour ne pas compliquer, seules sont proposées à l'affichage les cartes avec les LQ minimum rencontrées sur chaque station dans l'année. On trouvera plus d'informations dans les différents articles du site.
En matière de limites analytiques, l'information "< LD" ou "< LQ" contenue dans les données brutes sur l'eau ne correspond malheureusement pas aux définitions théoriques des limites de détection (LD) ou de quantification (LQ) : "En pratique, les laboratoires ne font pas la distinction entre limite de détection et limite de quantification et la seule information disponible aujourd’hui est la limite de quantification" (SOeS 2010). Il est nécessaire d'en tenir compte lorsque l'on souhaite analyser et exploiter ces données. Pour les mesures non quantifiées ("nq" signifie "analyse non quantifiée"), l'outil donne donc le choix entre deux options : on peut les remplacer dans les calculs soit par leur limite analytique ("nq = LQ") soit par la valeur "0" ("nq = 0") comme précisé dans le libellé du paramètre à cartographier. Ces deux options permettent de rester toujours au plus près des données brutes. Le lecteur sait que la réalité se situe entre les deux résultats extrêmes présentés et c'est la seule chose dont on puisse être scientifiquement certain.

Les zonages géographiques proposés sont tout aussi indépendants et affranchis de l'aspect réglementaire que les méthodes de calcul. Ils ont été créés pour leur potentiel explicatif de façon à faciliter la compréhension des relations entre la qualité des rivières et les pressions naturelles et anthropiques.
La méthodologie générale de réalisation des cartes de qualité des rivières est présentée dans l'article "Comment sont réalisées les cartes de qualité des rivières". Pour les eaux souterraines, les principes de calcul de la qualité de l'eau au niveau d'une station et de réalisation des cartes sont exactement les mêmes.

Pour chaque paramètre de qualité, l'outil sélectionne automatiquement l'ensemble des stations suffisamment renseignées selon les critères présentés dans les articles concernés (voir Index des articles explicatifs relatifs aux cartes de qualité interactives Eau-Evolution (méthodologie, exemples de cartes et commentaires)). Les stations où la mesure n'est pas pertinente ne sont donc pas proposées à l'affichage. Ainsi, dans l'exemple des cartes représentant les concentrations maximales des nitrates en rivières, Eau-Evolution n'a retenu que les stations qui possèdent au moins 2 bimestres mesurés sur les 3 bimestres janvier/février, mars/avril et novembre/décembre où se produisent habituellement les pics hivernaux.

Les classes de qualité pré-imposées sont bannies : leurs limites sont forcément arbitraires et ne permettent a priori pas de personnaliser les points de vue des utilisateurs. Elles empêchent de voir la gradation des pollutions dans l'espace et leur évolution dans le temps. Elles empêchent aussi en particulier de constater l'ampleur réelle des concentrations élevées.
Dans le cas des systèmes d'évaluation de la qualité réglementaires (SEQ), ces limites évoluent d'un système d'évaluation à l'autre (SEQ V1, SEQ V2, SEEE, etc.) entraînant une confusion tout à fait anti-pédagogique. De plus, la qualité réglementaire regroupe souvent plusieurs paramètres qui ne sont pas forcément mesurés partout, si bien que l'information délivrée est difficilement exploitable.

L'outil ne propose donc pas de classes de qualité "prêtes-à-afficher", mais la qualité réelle : si bien que tous les points de vue sont affichables en jouant sur la continuité des valeurs, sur les dégradés de couleur et de taille et sur les gammes des valeurs à afficher.
L'outil fournit une aide au choix en indiquant les valeurs minimum et maximum rencontrées pour chaque paramètre ainsi que les pourcentages de points correspondant aux seuils choisis.
L'utilisateur peut créer par lui-même les classes des valeurs qu'il souhaite afficher de façon à zoomer sur tel ou tel niveau de pollution (bas, élevés, etc.).

L'outil renvoie l'utilisateur au contexte transparent et détaillé des données brutes et des méthodes de calcul qui ont permis la réalisation de chaque carte (Index des articles explicatifs relatifs aux cartes de qualité interactives ) et lui donne la parole : chacun peut apporter librement sa critique et sa contribution pour améliorer le contenu et la forme des cartes ainsi que pour améliorer l'outil lui-même dans les commentaires des articles relatifs aux cartes de qualité concernées.

Signification des options d'affichage

On peut schématiser comme suit les valeurs prises par chacun des paramètres de qualité :



  • Min-Réel, Max-Réel et Gamme des valeurs réelles : ce sont les valeurs de qualité minimum et maximum rencontrées sur l'ensemble des stations pertinentes (répondant aux critères de mesure choisis par Eau-Evolution) pour le paramètre sélectionné. Le nombre de ces stations est affiché entre parenthèses. Par exemple, la qualité des nitrates en 2007 varie entre 0,3 et 282 mg/L pour les 2965 stations pertinentes.
  • Max-Choisi : c'est la valeur de qualité qui détermine la gamme des colorations et des tailles affichées sur la carte. Les colorations des points vont du blanc (valeur "0") au noir (Max-Choisi). Les tailles des points vont de la Taille-Min (valeur "0") à la Taille-Max (Max-Choisi). Toutes les valeurs supérieures ou égales au Max-choisi sont représentées avec la même couleur (noire) et avec la même taille (Taille-Max). Par défaut, le Max-Choisi est égal au Max-Réel. Pour faciliter le choix du Max-choisi, l'outil fournit les nombres et pourcentages de valeurs inférieures ou égales à ce seuil (pour chaque nouvelle valeur essayée de "Max-Choisi", cliquez sur "Statistiques" pour simuler les statistiques associées sans modifier la carte affichée). Par exemple pour les nitrates en 2007, un Max-Choisi de 50 mg/L regroupe 93% des stations pertinentes. Ou encore, 7% d'entre elles ont une qualité strictement supérieure à 50 mg/L. La couleur noire n'a aucune connotation péjorative, plus par exemple le nombre de prélèvements élevé et mieux c'est.
  • Taille des points : C'est la taille (en pixels) affichée sur la carte des points les plus petits Taille-Min (valeur "0") ou les plus grands Taille-Max (Max-Choisi). Les valeurs par défaut correspondent à une taille uniforme égale à 7.
  • Couleur du dégradé : les tons sont dégradés proportionnellement aux valeurs selon la couleur choisie (rouge, vert ou bleu) du blanc (valeur "0") jusqu'au noir (Max-Choisi). Dans le cas particulier de la couleur "blanc", on ne peut différencier les valeurs que sur le critère de la taille en choisissant par exemple une Taille-Min de 3 et une Taille-Max de 33.
  • Intervalle des valeurs à afficher, Min-Sélection et Max-Sélection : c'est l'intervalle (borne supérieure exclue) des valeurs choisies par l'utilisateur pour sélectionner le sous-ensemble des stations qu'il souhaite afficher. Pour éviter les recouvrements des intervalles affichés, la borne supérieure de l'intervalle (Max-sélection) en est exclue. Veillez donc en particulier à fixer une borne supérieure plus large que le Max-Réel si vous souhaitez que toutes les stations soient bien affichées. Le sous-ensemble de stations sélectionnées s'affiche bien entendu avec les critères de couleur et de taille fixés par le Max-Choisi. Par défaut, l'outil affiche toutes les stations pertinentes pour le paramètre de qualité sélectionné.
  • Inverser les couleurs : si cette case n'est pas cochée, ce qui est l'option recommandée par défaut, les colorations foncées sont attribués aux qualités les plus dégradées. Sinon, c'est le contraire. En inversant les couleurs et les tailles, on peut par exemple mieux souligner les zones peu polluées.

Lecture rapide des cartes

En haut à gauche de la carte, le paramètre cartographié est décrit par :
-Nature, milieu et support mesuré (Nitrates dans l'eau des rivières, Mercure dans les sédiments, Pesticides dans les eaux souterraines, etc.).
-Variable mesurée (Concentration, Nombre de substances quantifiées, Limite de quantification, etc.).
-Type de calcul et année des mesures (Maximum des valeurs mesurées en 2007, etc.).
-Traitement des mesures non quantifiées (remplacées dans les calculs par leur LQ ou par "0").
-Unité des mesures (mg/L, µg/kg, etc.).

Les valeurs de qualité attribuées aux stations pertinentes, c'est-à-dire répondant aux critères choisis par Eau-Evolution, vont du "Min-Réel" au "Max-Réel".

L'utilisateur a choisi d'afficher les stations dont la valeur de qualité va du "Min-Sélection" inclus au "Max-Sélection" exclu (soit toutes les stations pertinentes lorsque le "Min-Sélection" est inférieur ou égal au "Min-Réel" et que le "Max-sélection" est strictement supérieur au "Max-Réel").

Les couleurs attribuées aux stations sont proportionnelles à leurs valeurs de qualité et vont du blanc pour la valeur "0", jusqu'au noir pour les valeurs supérieures ou égales au "Max-Choisi", dans les tons choisis (rouge, vert ou bleu).
De même, les tailles attribuées aux stations sont proportionnelles à leurs valeurs de qualité et vont de la "Taille-Min" pour la valeur "0", jusqu'à la "Taille-Max" pour les valeurs supérieures ou égales au "Max-Choisi".

Sur cet exemple de carte qui concerne la concentration totale de pesticides par prélèvement d'eau en rivière :


On a affiché, pour chaque station, la valeur du maximum de la concentration totale en pesticides par prélèvement d'eau, pour les prélèvements effectués en 2007.

On a choisi d'attribuer une concentration de 0 µg/L aux mesures non quantifiées et de représenter l'ensemble des stations représentables selon les critères Eau-Evolution exposés dans l'article Carte de qualité des rivières : les pesticides cumulés dans l’eau en 2007.

Pour l'ensemble des stations représentées sur la carte, les valeurs des maximums atteints en 2007 vont de 0 µg/L (aucune valeur quantifiée) à 653,01 µg/L.

Les stations représentées par des points noirs ont des maximums d'au moins 3 µg/L en 2007.

Marche à suivre pour débuter rapidement

  1. Choisissez un paramètre à cartographier. L'outil affiche alors automatiquement la carte qui correspond aux options proposés par défaut (Couleur rouge et non inversée, Taille uniforme de 7 pour toutes les stations, Max-Choisi ajusté au Max-Réel, affichage de toutes les stations). Il est possible que la majorité des stations soient blanches : le Max-réel, bien qu'étant validé dans le fichier des données brutes, est parfois très supérieur aux valeurs rencontrées habituellement et écrase donc la carte vers le blanc.
  2. Sans changer les options proposées par défaut, choisissez une première valeur du Max-choisi de façon à qu'elle regroupe 80% à 90% des points (bouton "Statistiques" pour obtenir les valeurs des pourcentages) => Bouton "Afficher la carte".
  3. Choisissez un ou plusieurs fonds géographiques => Bouton "Afficher la carte".
  4. Essayez ensuite plusieurs autres valeurs du Max-Choisi => Bouton "Afficher la carte".
  5. Choisissez la valeur du Max-choisi qui vous convient le mieux, et essayez alors toutes les options de tailles, de couleurs et de sélection des valeurs à afficher ...

Conseils d'utilisation

  • Après chaque modification des options d'affichage, il faut absolument utiliser le bouton "Afficher la carte" pour rafraîchir la carte correspondante.
  • Le bouton "Statistiques" permet de simuler les statistiques associées au Max-choisi sans toutefois modifier la carte affichée, ce qui permet de gagner du temps.
  • On peut télécharger une carte correspondant aux options d'affichage sans l'avoir préalablement affichée. Toutes les options choisies sont automatiquement imprimées sur la carte téléchargée.
  • Pour revenir au paramétrage par défaut, il suffit d'actualiser la page courante ("F5").

Abréviations

Les libellés des paramètres à cartographier sont des libellés abrégés présentant le plus clairement possible la nature du paramètre, le support mesuré, l'année de mesure, la variable mesurée et le traitement des analyses non quantifiées.
Il suffit de glisser le curseur sur le libellé abrégé du paramètre pour que s'affiche un libellé non abrégé.

Toutes les abréviations utilisées sont explicitées ci-dessous :
  • Conc : Concentration.
  • Conc/prel : Concentration totale par prélèvement.
  • DBO5 : Demande biochimique en oxygène en 5 jours.
  • HAP : Hydrocarbure aromatique polycyclique.
  • HAPs : Cumul de tous les HAP.
  • LQ : Limite de quantification.
  • Max : Valeur maximum.
  • Min : Valeur minimum.
  • Nb : Nombre.
  • Nb q/prel : Nombre de substances quantifiées par prélèvement.
  • Nb rech/prel : Nombre de substances recherchées par prélèvement.
  • NH4 : Ammonium.
  • nq : Analyses non quantifiées.
  • nq=LQ ou nq=0 : Les mesures non quantifiées (nq) sont remplacées soit par leur LQ soit par zéro pour effectuer les calculs à partir des données brutes.
  • NO2 : Nitrites.
  • Pesticides : Cumul de toutes les substances utilisées pour leur pouvoir biocide.
  • NO3 : Nitrates.
  • PCB : Polychlorobiphényl.
  • PCBs : Cumul de tous les PCB.
  • PO4 : Orthophosphates.
  • Prel : Prélèvement.
  • Tox/prel : Nombre total de doses toxiques par prélèvement.
La rubrique "Coin calcul" fournit toutes les explications nécessaires sur les notions de "LQ", "cumul", de "dose toxique", etc.


N.B. : Cet outil a été créé par Eau-Evolution avec l'appui et le soutien financier du WWF.


Création: 20 avril 2010
Dernière actualisation :

Commentaires (fermés depuis mars 2014)

Un amateur éclairé, le 2011-07-22 21:37:26

bonjour et merci d'avoir mis à disposition de tous cet outil indispensable et passionnant !

jomarques, le 2011-12-29 09:53:45

Merci beaucoup pour ces informations.


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