Long-term simulation of urban development in support of spatial planning policy

Résumé Fr En

Les Régions wallonne et flamande font face à un étalement urbain marqué qui contribue à la fragmentation progressive du territoire. Afin de faire face aux défis environnementaux liés à l’étalement urbain, les décideurs politiques régionaux ont besoin de nouveaux outils permettant à la fois (1) d’étudier l’évolution spatiale et temporelle de l’utilisation du sol et (2) d’évaluer l’impact potentiel de différentes politiques d’aménagement du territoire, comme la limitation des surfaces constructibles disponibles, sur les changements d’utilisation du sol.Le RuimteModel Vlaanderen est un modèle de simulation de l’utilisation du sol intégrant, selon plusieurs scénarios, les conditions socioéconomiques actuelles et futures, ainsi qu’une série de facteurs physiques et législatifs affectant l’évolution de l’aménagement du territoire. Le Département d’Environnement de la Région flamande utilise avec succès ce modèle pour étudier les coûts sociaux liés à l’étalement urbain. Cet article décrit l’adaptation du modèle à la Wallonie, appelé modèle SmartPop, pour simuler l’aménagement du territoire wallon à l’horizon 2050.Le modèle SmartPop modélise l’utilisation du sol de manière spatialement explicite, à une résolution spatiale de 1 hectare (ha). Les changements d’utilisation du sol s’expliquent par l’activité actuelle au sein de chaque cellule de 1 ha, c’est-à-dire la distribution de la population et l’emploi par secteur économique par cellule de 1 ha, ainsi que par les changements d’activité dans les cellules voisines. Concrètement, le modèle évalue la probabilité qu’une cellule, qui n’est pas encore développée à l’heure actuelle, par exemple un pâturage, se transforme en zone résidentielle ou industrielle, en fonction de différents critères spatialisés qui détermineront la pertinence de cette transition. En tant que tel, le modèle peut être utilisé pour étudier l’effet de différentes politiques proposées en Wallonie sur la répartition spatiale de la population, et en particulier les politiques relatives à l’emprise maximale des terres dédiées la construction de nouveaux logements.Dans ce papier, deux scénarios sont testés : un scénario maintenant le statu quo, utilisant les tendances actuelles de la croissance de la population et de l’emploi pour prédire la croissance future, et un scénario stop au béton, décidé par les autorités politiques, dans lequel est implémentée une politique de transition vers l’interdiction totale de toute nouvelle urbanisation du territoire à l’horizon 2050. Les résultats montrent que la limitation des surfaces disponibles n’entraîne pas d’augmentation excessive de la densité de population dans les prochaines décennies. Au contraire, la densité de population moyenne diminuera de 0,5 habitant par ha au niveau des surfaces bâties sur l’ensemble du territoire wallon. Localement, le stop au béton conduit principalement à une densification des centres urbains existants, comme Liège, Verviers et Mouscron. Face à cette contrainte, la densification ne prend pas des proportions importantes ; d’ici 2050, aucune commune wallonne ne devrait atteindre la densité de population actuellement observée dans la Région de Bruxelles-Capitale.

Presently both the Walloon region and the Flemish region are characterised by a high degree of urban sprawl which continues to expand and fragment remaining open space. To tackle the urban sprawl challenge, policy makers in both regions are in direct need of a method that allows to simultaneously (1) explore how the use of land can develop in space and time and (2) evaluate the possible impact of different spatial planning policies, like for example restricting available building area, on the simulated land-use changes.The RuimteModel Vlaanderen is such a land-use simulation model developed to simulate integrated scenarios that take into account present and future socio-economic conditions and physical and legal drivers of land-use transitions. The spatial planning department of the Flemish region (Departement Omgeving, formerly Ruimte Vlaanderen) has successfully used the RuimteModel Vlaanderen to investigate societal costs related to urban sprawl. This paper describes the application of a tailored RuimteModel Vlaanderen for the Walloon region, called SmartPop land-use model, to simulate land-use development in the Walloon region towards 2050.The SmartPop model is a land-use model that explains land-use change in a spatially-explicit way, at a spatial resolution of 1 hectare. Land-use changes are explained by the current activity (i.e. population and employment by economic sector) in a specific area in Wallonia, represented by a 1 ha cell in the model, and by the changes of activity within its neighbouring cells. Concretely, the model evaluates how likely a cell, presently still undeveloped (e.g. pasture), will change to for example residential or industrial area, based on the land-use, population density and employment levels in its surroundings and on a set of physical and institutional factors that will determine the suitability for such transition. As such the model can be used to explore the effect of various proposed policies in Wallonia on the spatial distribution of the population, and in particular on the annual allowed land take for new housing.In this paper, two different scenarios are implemented within the SmartPop model : a business-as-usual scenario using present trends in population and employment growth to predict the future growth and a policy-induced ʽstop au béton’ scenario in which the proposed goal of no additional land take for urban settlement by 2050 is implemented. The results show that limiting thew available land does not lead to excessive increases in population density by 2050. Moreover, the average population density will actually further decrease by 0.5 inhabitants per ha of built-up area in the whole of the Walloon region. Locally, the ʽstop au béton’ leads mainly to a densification of existing urban centres like Liège, Verviers and Mouscron. This densification under a ʽstop au béton’ condition doesn’t take extreme proportions : by 2050 not a single municipality within the Walloon region will reach the currently observed population density of the Brussels-Capital Region.