De Spot 1 à Pléiades : 25 ans de développement de la ville de Toulouse à travers le regard des satellites

Même si hier la neige avait recouvert la ville d’un manteau blanc, Toulouse, c’est habituellement la ville rose comme le montre cette image prise par le satellite Pléiades en janvier 2012 et publiée aujourd'hui par le CNES sur son son blog "La tête en l'air". C’est l’occasion de mentionner une caractéristique intéressante de Pléiades. Bien sûr, il y a d’abord la très haute résolution, la grande réactivité mais le satellite Pléiades acquiert également des images en… couleurs naturelles : à côté du capteur panchromatique qui acquiert des données à 70 centimètres de résolution, le capteur multispectral, avec 2,8 mètres de résolution, travaille dans 4 bandes spectrales, le proche infrarouge (de 0,75 µm à 0,95 µm), le rouge (de 0,60 µm à 0,72 µm), le vert (de 0,49 µm à 0,61 µm) et… le bleu (de 0,43 µm à 0,55 µm). Les produits images livrés aux clients sont échantillonnés à 50 centimètres (produit fusion combinant le canal panchromatique et les canaux multispectraux), permettant des traitements sans perte de qualité. 

Une bande bleue dans la ville rose

C’est la bande bleue qui est nouvelle. Elle n’existait pas sur les satellites de la famille Spot. Ce n’est pas indispensable pour les tuiles ou les briques roses de Toulouse mais, avec Pléiades, l’image que vous voyez ici est obtenue immédiatement alors que, jusqu’à présent, une conversion en couleurs naturelles, un traitement complexe car dépendant du contenu de la scène observée, était nécessaire. La bande bleue est très utile pour les cours d'eau et les zones côtières. En général, on peut dire qu'avec Pléiades, les images en couleurs naturelles sont... plus naturelles. Un autre exemple de ces couleurs naturelles est l'image de Venise également publiée sur le blog de l'image satellite du CNES.

La cœur de la ville de Toulouse. Extrait d’une image prise par le satellite Pléiades en janvier 2012.

L'image est également visible sur l'album flickr des images Pléiades, avec deux autres extraits :
un centré centrée sur le stadium et un sur le coeur de la ville. Copyright CNES 2012.

La résolution est réduite par rapport à celle de l’image d’origine : l’image couvre une zone d’environ 8,5 kilomètres d’ouest en est, soit plus de 12.000 pixels dans l’image acquise par le satellite Pléiades. Il n’y en a que 1200 dans la vignette affichée ici…

L’image complète qui couvre un carré de 20 kilomètres représente plus 800 millions de pixels ! Cela ne veut pas dire une appareil photographique de 800 millions de pixels car les images sont produites avec une ligne de détecteurs qui défile avec le mouvement du satellite le long de son orbite. C'est ce mouvement, un peu comme sur une photocopieuse, qui crée la deuxième dimension de l'image. La ligne de détecteurs, constituée de 5 barrettes de 6000 pixels, fait quand même 30.000 pixels.

Toulouse, capitale européenne de l'espace et berceau des satellites d’observation de la Terre. Spot ou encore ?

Mais on ne passe pas sa vie entière dans un berceau, comme disait Konstantin Tsiolkovski…

2011, c’était le vingt-cinquième anniversaire du satellite Spot 1 lancé le 22 février 1986, suivi des petits frères Spot 2, Spot 3, Spot 4 et enfin Spot 5 qui fêtera en mai 2012 ses dix ans en orbite. En décembre 2011, le premier exemplaire de Pléiades, une nouvelle génération de satellite à très haute résolution quittait la Guyane à bord d’une fusée Soyouz et fournissait très vite ses premières images. Bientôt, Spot 6, dont le lancement est prévu avant la fin de l’année 2012, et Spot 7 les rejoindront en orbite.

Tous ces satellites ont vu le jour à Toulouse : ce sont les équipes du CNES et des industriels du spatial sous la maîtrise d’œuvre d’Astrium qui ont conçu et réalisé le satellite Pléiades. C’est également à Toulouse que se trouve le centre de contrôle et le centre de réception des images pour les utilisateurs civils. A la fin de la recette en vol, la commercialisation des images du satellite Pléaides sera assurée par Astrium Geo-Information Services (anciennement Spot Image).

« Un satellite Pour Occuper Toulouse » ou « Un satellite Pour s'Occuper de Toulouse »

Au début du programme Spot, une boutade consistait à dire que SPOT signifiait "Satellite Pour Occuper Toulouse". A posteriori, la boutade est devenue une réalité économique, avec une industrie spatiale, des laboratoires de recherche et des sociétés de service en observation de la Terre qui se sont développés et qui rivalisent sur le marché international avec des concurrents américains. Une belle réussite et des créations d’emplois qui ont contribué au développement de la ville de Toulouse.

Un satellite pour s’occuper de Toulouse… C’est également vrai quand on s’intéresse à l’urbanisme et au développement de la ville. Les satellites d’observation à moyenne ou haute résolution observent la Terre depuis presque 40 ans (Landsat 1 a été lancé en juillet 1972). Avec la famille Spot et maintenant Pléiades, les archives d’images permettent de retracer plus de 25 ans d’histoire du développement de nos territoires. Retour au berceau avec un zoom sur l’évolution de la ville de Toulouse…

Extrait d’une image de la ville de Toulouse vue par le satellite Spot 1 le 22 mai 1986. L’image
présentée ici est de taille réduite. La résolution de l’image d’origine est de 20 mètres.
Copyright CNES – Distribution Astrium Geo-Information Services / Spot Image

De 1986 à 2012 : les satellites témoins de plus de 25 ans d’évolution de la ville de Toulouse

Sur un période de 25 ans, la ville de Toulouse s’est profondément transformée, avec le développement de la ville et de sa périphérie, en particulier depuis le début des années 90, pendant la période dont ont été témoins les satellites d’observation de la Terre :

• Le centre de congrès Pierre-Baudis, le Théâtre national de Toulouse (TNT), les Abattoirs, la Cité de l'espace, le Zénith et la grande médiathèque José-Cabanis.
• Les travaux du métro, avec la mise en service en 1993 de la ligne A après cinq années de travaux, l’extension vers Balma-Gramont en 2003 et la seconde ligne inaugurée en 2007.
• Le réseau routier, avec le périphérique ouest, aménagé entre 1970 et 1995, le périphérique est mis en service au début des années 1990, le Fil d’Ariane et la
• rocade Arc-en-ciel depuis 1997.
• Plus de 50 ans après, le retour du tramway à Toulouse : après des travaux démarrés pendant l'été 2007, la ligne reliant Beauzelle et Blagnac à Toulouse a été mise en service en décembre 2010.
• Etc.

   Avant les satellites... Le tramway place du Capitole à Toulouse. Phographie du fonds Eugène Trutat.
Source : Wikimedia commons, mis à disposition par les archives municipales de Toulouse.

Pour illustrer une toute petite partie de ces changements, les images suivantes mettent l’accent sur 3 lieux emblématiques des évolutions de la ville :

• Le Zénith de Toulouse, le quartier des Ponts-Jumeaux, au confluent du canal du Midi, du canal de Brienne et du canal Latéral.
• L’aménagement de l’ancien bois de Limayrac, la Cité de l’espace et la zone d’activités de la Plaine.
• La zone de l’aéroport de Blagnac, Aéroconstellation, les usines Airbus et le réseau routier des environs.

Dans les trois cas, les évolutions sont illustrées avec des vignettes extraites de l’image Pléaides de janvier 2012 et d’images acquises par Spot 5 le 17 juin 2002, le 1^er mars 2005 et avril 2011. Deux autres images sont utilisées : une acquise par Spot 3 le 28 juillet 1995 et une par le satellite Spot 4 le 21 novembre 1998. Pour ce travail sur l'évolution d'un site particulier, c’est le fait de disposer d’une longue série temporelle qui est le principal atout de l’image satellite. L’image de Spot 1 de mai 1986 sert de référence, même si sa résolution est très inférieure à celle de Spot 5 et Pléiades : elle ne permet pas de bien identifier les détails au cœur de la ville mais reste très utile, par exemple pour le réseau routier, la disparition des zones vertes ou cultivées progressivement remplacées par les habitations ou la zone de l’aéroport de Blagnac. 

D’autres articles du blog Un autre regard sur la Terre ont déjà traité de deux autres exemples, avec l’évolution de la zone verte de la Ramée, la construction de la rocade Arc-en-Ciel et le développement de la zone de Basso-Cambo et la reconstruction du site de l’usine AZF et la construction du Cancéropole à l’occasion du dixième anniversaire de l’explosion de l’usine AZF.

Un satellite au zénith, au-dessus du Zénith de Toulouse, du canal du Midi et du quartier des Ponts-Jumeaux

Du Zénith à la basilique Saint-Sernin et passant par les Ponts-Jumeaux. 3 extraits d’images acquises par le satellite Spot 5 en 2002, 2005 et 2011 et un extrait de l’image Pléiades de janvier 2012. Copyright CNES.

Construit de 1997 à 1998, le Zénith de Toulouse a été inauguré en avril 1999. Ses plus grandes dimensions sont de 135 mètres sur 110, pour une hauteur de 26 mètres. Il avait été gravement endommagé par l’explosion de l’usine AZF en septembre 2001.

On peut également voir le musée des abattoirs : les travaux pour la création de l’ « espace d’art moderne et contemporain de Toulouse Midi-Pyrénées » ont débuté en 1997 et Les Abattoirs ouvrent officiellement en 2000.

Parmi les évolutions d’envergure les plus récentes, les toulousains reconnaîtront facilement la ZAC des Ponts-Jumeaux, où 1500 logements ont récemment remplacé 8 hectares de frîches industrielles entre le Boulevard de l'Embouchure, les rues Kruger et Daydé et le Boulevard de Suisse.

 Le quartier des Ponts-Jumeaux en juillet 1976. Photographie prise d'hélicoptère par Jean Guéguiner
(fonds photographiques du Conseil général de Haute-Garonne). Un oeil exercé peut identifier les
subtiles différences avec le même quartier en 2012...

Nous n’irons (presque) plus au bois : le quartier de Limayrac, la zone d’activités de la pleine et la Cité de l’espace

Le cimetière de Terre Cabade, le quartier de Limayrac, la Cité de l’espace et l’aérodrome de Lasbordes. Extraits d'images acquises par le satellite Spot 5 en 2002, 2005 et 2001 et par le satellite Pléiades en
janvier 2012. Copyright CNES.

Sur les images satellites, la structure du cimetière, à proximité de l’observation de Jolimont contraste avec le reste de la ville.

Les premières habitations du quartier de Limayrac datent de l'an 2000. Sur l’image de 2002, la zone est encore en pleins travaux. Le contraste est impressionnant avec l’ancien bois de Limayrac, visible sur les images satellites acquises jusqu’en 1998. Le contraste est saisissant quand on observe la surface occupée par le bois de Limayrac en 1986 (voir l'image Spot de référence, au début de ce texte).

Egalement invisible sur l’image Spot de 1986, la Cité de l’espace a ouvert en juillet 1997. Un an plus tard, la station MIR est installée dans le parc. Le nouveau bâtiment Astralia, avec le planétarium et la salle Imax, est inauguré en avril 2005. Pour la petite histoire, deux autres articles du blog Un autre regard sur la Terre vous permettront de découvrir la Cité de l'espace vue par le satellite radar TerraSAR-X et la Cité de l'espace photographiée par un ballon dirigeable dans le cadre d'un atelier proposé par le CNES et Planète Sciences Midi-Pyrénées.

A proximité de la zone verte de l’Hers et dans le prolongement des hangars de Lasbordes, c’est le magasin Leroy-Merlin qui a finalement ouvert en 2004, après une saga juridique de plus de dix ans : terrain acheté en 1991, travaux démarrés en 1993 et stoppés en juin 1994.

L’aéroport de Toulouse-Blagnac, Aéroconstellation et l’usine Jean-Luc Lagardère

La série d'images suivante montre l'évolution de la zone de l'aéroport de Toulouse-Blagnac et des environs immédiats.

Les satellites n’ont pas été témoins de toute l’histoire de l’aéroport de Toulouse Blagnac et des usines Airbus. En 1947, la longueur de la piste sud est portée à 1700 m. Entre 1964 et 1968, les pistes sont portées à 3000 puis 3500 mètres pour accueillir tous les types d’avions commerciaux. C’est de là que le Concorde, en mars 1969, et l’Airbus A380, en avril 2005, décolleront pour leur premier vol. L’aérogare Blagnac 1 et Blagnac 2 sont respectivement inaugurés en 1953 et 1978.

Jean-Pierre Defoy, qui anime le site japy-collection, m'a aimablement communiqué cette carte postale qui montre l'aérogare de Toulouse-Blagnac. Ici aussi, un oeil exercé pourra jouer au jeu des 7 erreurs entre cette photographie aérienne et la situation actuelle de l'aéroport de Blagnac en 2012.

Toulouse-Blagnac. Carte postale montrant une vue aérienne de l'aérogare. Photo-reportage YAN.
Editions Cely - Marcel Pednaries - Toulouse. Crédit image : Japy collection

Sans remonter aussi loin, les travaux suivants sont visibles sur la série d’images Spot : une nouvelle extension de l’aérogare et une nouvelle tour de contrôle sont mis en service en 1993. Le parking couvert P3 est inauguré en 2002 et la construction du nouveau hall D a commencé en 2005. Le développement du trafic nécessite l’extension des parkings voyageurs autour de l’aérogare. Cette évolution est très visible sur les images satellite.

  Les environs de l’aéroport Toulouse Blagnac. Extraits d’images Spot acquises en 1986, 1995, 1998,
2002, 2005 et 2011. Copyright CNES – Distribution Astrium GEO-Information Services / Spot Image

Le développement des usines Airbus au sud et au nord des pistes est également très spectaculaire.

Conçue pour la construction des avions A380, l’usine Jean-Luc Lagardère, un bâtiment de 500 mètres de longueur sur 250 mètres de largeur et 45 mètres de hauteur pouvant accueillir jusqu’à huit modules d’assemblage de l’A380, est inaugurée en mai 2004 et la zone industrielle Aéroconstellation en octobre 2004. C’est ici qu’ont été transférés les ateliers du site historique de Montaudran, où Air France effectuait des opérations d’entretiens de moyens-porteurs. Avec le développement de la ville, la piste historique s’est retrouvée enclavée au coeur de l’agglomération. Le quartier de Montaudran fait lui-même désormais l’objet d’un projet d’aménagement important : la ZAC Montaudran et l'Aerospace Campus, avec l’ambition d’installer la plus grande concentration européenne en recherche aéronautique et spatiale.

Les travaux de la rocade Arc-en-Ciel sont très visibles sur cet extrait de l'image du satellite Spot 3
acquise en 1995. Copyright CNES - Distribution Astrium GEO-Information Services / Spot Image

La croissance démographique, moteur du développement de la ville…

En janvier 2009, dans une note intitulée « Toulouse, moteur de la forte poussée démographique en Midi-Pyrénées », l’INSEE indiquait que « Toulouse se place au premier rang des grandes villes françaises en matière d’accroissement démographique, tant pour la ville-centre que pour l’agglomération ». Pour l’ensemble de la région Midi-Pyrénées, ce sont surtout les nouveaux arrivants qui contribuent au dynamisme de la démographie: en Midi-Pyrénées, les naissances n’ont compté que pour moins de 10% du total des 32000 personnes supplémentaires par an entre 1999 et 2006. Par contraste, pour la commune de Toulouse, le fort excédent naturel explique 42 % de la croissance de la ville. Des écoles à construire ?

Pour ses statistiques, l’INSEE s’intéresse d’abord à la continuité du bâti et utilise plusieurs définitions normalisées : Ville-Centre, l’Unité Urbaine et l’Aire Urbaine). En langage courant, cela correspond respectivement à la ville intra-muros, à la ville et sa banlieue immédiate (agglomération) et à la ville avec sa couronne périurbaine. De manière générale, je vous recommande de consulter le site de l’INSEE pour comprendre la terminologie et les nouvelles règles liées au changement de méthode de recensement appliquée depuis 2008 (en particulier la notion de population légale millésimée)

L’aire urbaine de Toulouse, c’est 342 communes : Toulouse, 71 communes de la banlieue, et 270 dans la couronne périurbaine. Au 1er janvier 2007, elle compte 1 118 472 habitants, en cinquième position derrière Paris, Lyon, Marseille et Lille mais avec la plus forte croissance annuelle (1,9 %). Sans être un expert des statistiques, la circulation sur la rocade ou les prix de l’immobilier permettent de se faire une bonne idée de cette évolution.

La croissance démographique de la couronne périurbaine accélère depuis 1999 (+ 3,1 % par an). Selon l’INSEE, les communes périurbaines les plus dynamiques se situent souvent près des axes autoroutiers (+ 7,2 % pour Castelnau-d’Estretefonds, + 6,3 % pour Saint-Sulpice, + 4,7 % pour Baziège).

Evolution de la population de l'Aire Urbaine de Tououse. En haut, entre 1990 et 1999.
En bas, entre 1999 et 2007. Notez l'évolution entre la progression centrale et la progression
périphérique. Source : INSEE.

Contrairement à celui de la ville-centre, le dynamisme périurbain est surtout lié à l’afflux de nouvelles populations : l’excédent migratoire y représente 85 % de la croissance.

D’après l’INSEE, la commune Toulouse compte 447 000 habitants (population légale en vigueur au 1^er janvier 2012). Quatrième ville de France, elle a vu sa population progresser à un taux annuel moyen supérieur de 1,7 % depuis 1999, soit 56 000 habitants supplémentaires.

La communauté urbaine du Grand Toulouse, composée de 25 communes, rassemble quant à elle environ 665 000 habitants, soit 54% de la population du département de la Haute-Garonne. Les deux autres grandes intercommunalités du département, à savoir les communautés d’agglomération du Muretain et du SICOVAL, rassemblent respectivement 71 000 et 66 000 habitants.

La banlieue représente un peu moins de la moitié de la population de l’agglomération dans ses limites définies en 1999. Bien qu’encore très soutenue, la croissance de la banlieue ralentit depuis les années 60-70 où elle atteignait des niveaux exceptionnels (+ 8 % par an). La moyenne depuis 1999 est de 1,6 % par an. Par exemple, la population de L’Union, en croissance de plus de 20 % par an au début des années 60, celles de Ramonville et de Saint-Orens, en hausse de plus de 20 % par an au début des années 70, se stabilisent…

Après avoir augmenté à un rythme constant depuis 1975, la croissance démographique de la couronne périurbaine accélère depuis 1999 (+ 3,1 % par an). Assez naturellement, les communes périurbaines les plus dynamiques se situent souvent près des axes autoroutiers (+ 7,2 % pour Castelnau-d’Estretefonds, + 6,3 % pour Saint-Sulpice, + 4,7 % pour Baziège). Contrairement à celui de la ville-centre, le dynamisme périurbain est surtout lié à l’afflux de nouvelles populations : l’excédent migratoire y représente 85 % de la croissance.

En savoir plus :

• Sur le site "La tête en l'air" un blog du CNES avec les plus belles images de l'espace, un article sur "Toulouse, ville rose et berceau de l'image satellite".
• Sur Flickr, la galerie d'images du satellite Pléiades tenue à jour par le CNES.
• Sur le site du CNES, la page de présentation du satellite Pléiades.
• D'autres articles dans la catégorie satellite et développement urbain.
• Sur le blog "Un autre regard sur la Terre", une page sur la famille des satellites Spot.
• Sur le site d'Astrium GEO-Information Services, la page sur les images Pléiades et une plaquette de présentation des produits images Pléiades.
• Sur le site d'Astrium GEO-Information Services, dans la galerie d'images, une série d'images satellites de villes européennes, avec une image de Toulouse acquise par le satellite Formosat-2 et l'image acquise par Spot 5 le 16 juin 2002.La nouvelle interface est très conviviale et permet de naviguer et de zoomer dans l'ensemble de l'image. 
• Le site de la ville de Toulouse.
• Le site du Grand Toulouse (CUGT) et le système d'information géographique en ligne.
• Le site des archives municipales de Toulouse avec une page sur l'évolution de Toulouse à travers les plans anciens et un dossier pédagogique réalisé en juin 2008 par Brigitte Berthemet et Josiane Séguela : "Ville, Environnement et Développement Durable : Les transports en commun à Toulouse" (ficher pdf de 2,5 Mo).
• Très instructif : le site urban-hist.toulouse.fr sur le patrimoine urbain de Toulouse et son évolution.  
• Sur le site Wikimedia Commons, une série de photographies du fonds Eugène Trutat mises à disposition par les Archives municipales de Toulouse.
• sur le site des Archives du Conseil général de la Haute-Garonne, une série d'anciennes cartes postales de Toulouse avec des vues aériennes et une série de photographies prises d'hélicoptère par Jean Guéguiner en juillet 1976.
• Sur le site www.studiodifferemment.com, un dossier sur l'histoire de l'île de Tounis et de la Garonnette, comblée et transformée en avenue en 1954.
• Sur le site de la Novela, des photographies des animations proposées à la Cité de l'espace par Planète Sciences Midi-Pyrénées pendant la Novela 2011 pour les 25 ans du lancement du satellite Spot.
• Sur le site de l’INSEE, deux dossiers : les grands courants d'échanges dans l'aire urbaine de Toulouse et trois grands secteurs de mobilité dans l'aire urbaine de Toulouse.
• Le site Japy-collection, une collection de cartes postales, trait d'union entre le passé et le présent, avec une intéressante collection d'anciennes cartes postales sur la Haute-Garonne, Toulouse, l'Ariège, les Hautes-Pyrénées, les Pyrénées...

Suggestions d’utilisations pédagogiques en classe :

• A partir des séries temporelles d'images satellites présentées dans cet article, travail sur l'évolution récente de la ville de Toulouse, de manière globale ou sur un quartier précis. Si votre établissement scolaire est en proximité, l'idéal est d'organiser une sortie sur le terrain. En la préparant à l'avance, les élèves peuvent dessiner des cartes. Des relevés GPS et des photographies prises sur place peuvent compléter le travail.
• On peut remonter à un passé plus ancien en s'appuyant sur des cartes et des documents anciens. Une visite pédagogique aux archives municipales peut être très intéressante. Même chose en retrouvant d'anciennes cartes postales de son quartier (voir les liens proposés).
• De manière plus générale, un travail en classe sur l'évolution de la ville ou de la commune où est implanté votre établissement scolaire.
• Sur Toulouse, je vous recommande vivement d'utiliser le système d'information géographique urban-hist et de consulter les pages du site des Archives municipales de Toulouse.
  
• Un petit clin d'oeil pour terminer ce regard sur Toulouse, le dessin suivant qui montre que certains changements sont vraiment profonds...

Vue générale de Toulouse. Dessin de Taylor, d'après une photographie de M. Neurdein