Version HTML de base
8
e
CFA - Tours 2006
29
Acoustique
&
Techniques n° 45
la di f férence des autres types de nuisance
environnementale, la propagation acoustique en milieu semi-
ouvert (on exclut pour l’instant le cas de la propagation en
milieu urbain) est un phénomène à propagation rapide mais
néanmoins influencé par les conditions micrométéorologiques.
De plus, la structure spatiale du champ induit par une
source dépend largement des caractéristiques à la limite
du milieu atmosphérique : topographie du site, présence
de bâtis, impédance du sol. Les modélisations numériques
déterministes sont de plus en plus complexes et nécessitent
des temps de calcul encore très importants. La géostatistique
offre une alternative pour produire rapidement des cartes
par la modélisation stochastique. Celle-ci prend le parti de
modéliser le phénomène observé comme la réalisation d’un
processus aléatoire. Ce processus est représenté par une
fonction aléatoire Z (x, y, z, t), où x, y et z sont les coordonnées
dans l’espace géographique et où t est le temps. Dans un
premier temps, nous nous sommes intéressés à Z (x, y,Δti)
afin de modéliser à hauteur d’homme (≈ 2 mètres) un plan de
propagation parallèle au sol pour des échantillons temporels
de niveaux acoustiques intégrés sur 15 minutes (Leq
15min
).
Certaines méthodes d’interpolation des données issues
de la géostatistique sont déjà appliquées (parfois sans
précautions particulières) dans les outils SIG (systèmes
d’informations géographiques) utilisés pour cartographier
le bruit de trafic dans les agglomérations. Dans notre
problématique où il est nécessaire de prendre en compte
les effets micrométéorologiques, nous cherchons à bien
spécifier les techniques géostatistiques auxquelles peut
s’adresser l’acousticien de terrain lors d’une étude d’impact.
D’emblée, le problème se posant généralement est celui de
la représentativité des mesures effectuées dont le corollaire
est celui de l’échantillonnage spatial. La fonction aléatoire qui
Apport des méthodes géostatistiques à
l’estimation de l’impact acoustique d’une
source en environnement ouvert
Olivier Baume
Benoît Gauvreau
Michel Bérengier
LCPC
Section “Acoustique Routière et
Urbaine»
Route de Bouaye
BP 4129
44341 Bouguenais CEDEX
Tél. : 02 40 84 58 98
E-mail : olivier.baume@lcpc.fr
Fabrice Junker
EDF R & D
1, avenue du Général de Gaulle
92141 Clamart CEDEX
Tél. : 01 47 65 51 03
E-mail : fabrice.junker@edf.fr
Hans Wackernagel
École de Mines de Paris
Centre de Géosciences/
Géostatistique
35, rue Saint-Honoré
77300 Fontainebleau
Tél. : 01 64 69 47 60
E-mail : hans.wackernagel@ensmp.fr
Résumé
Les conditions atmosphériques locales ont une influence prépondérante sur la propagation
sonore hors des zones urbaines. Cela pose le problème de représentativité temporelle
(niveau de sonore de long terme) et celui de représentativité spatiale (mesures ponctuelles
réalisées lors d’une étude d’impact). Les applications de la géostatistique ont longtemps
été réservées aux estimations minières et pétrolières. Plus récemment, ce domaine des
statistiques a permis d’établir, sur des applications environnementales telles que la pollution
atmosphérique dans les agglomérations, des cartes représentatives de l’exposition réelle
qui puissent être communiquées au grand public. La prévision de l’impact acoustique est
un domaine nouveau d’application de ces outils. Dans cet article nous nous attachons à
faire un point sur les apports de la géostatistique dans l’estimation spatiale des propriétés
acoustiques d’un sol homogène et du champ acoustique soumis à des conditions
atmosphériques fluctuantes. Le projet du ministère de l’environnement concernant la
classification des paramètres d’influence sur la propagation à grande distance en milieu
atmosphérique a donné lieu à une campagne expérimentale de grande envergure pendant
laquelle une série de sonomètres a été déployée sur un site afin de mesurer l’impact
acoustique d’une source artificielle. Nous présentons ici les principes fondamentaux de la
géostatistique et leur application au cas simple de la campagne expérimentale évoquée.
Abstract
Local atmospheric conditions have a relevant impact on long range sound propagation in
non-urban areas. It appears to be a key issue when assessing the long term sound level
away from the noise source or estimating the spatial representativeness of local noise
measurements in engineering studies of road traffic and industrial plants. Geostatistics has
long been applied in the mining or oil industries. But more recently it shows as the most
rigorous tool to be applied in environmental studies when mapping air pollution for instance.
Noise impact under micrometeorological conditions is a new topic of application in this
branch of statistics. The present paper focuses on the benefits of geostatistics in the space
estimation of the sound field. Some financial support brought from a project of the French
Ministry of Environment gave the opportunity to carry out a huge experimental campaign.
The case study is taken from this database.
A