De l’expansion périphérique au remplissage interne : la logique infrastructurelle des villes-ressources derrière trente ans d’évolution urbaine de Panjin.

I. Une surveillance de trente ans sur la « peau » des villes

La surface urbaine imperméable — les terres recouvertes de matériaux imperméables tels que l'asphalte et le béton — constitue le marqueur physique le plus direct de l'urbanisation mondiale. Une étude publiée par une équipe de l'Académie chinoise des sciences dans *Scientific Reports* a pris pour échantillon la ville de Panjin, dans la province du Liaoning, en Chine. En combinant apprentissage profond et méthodes d'optimisation temporelle, spectrale et texturale, elle a procédé à une identification au niveau du pixel des trajectoires d'expansion urbaine entre 1990 et 2020. Cette recherche ne fournit pas seulement un ensemble de données ; elle révèle également comment une ville à vocation de ressources ajuste sa logique spatiale après une croissance de long terme.

Selon cette étude, la superficie de la zone bâtie de Panjin est passée de 312,75 km² à 489,49 km², soit une expansion moyenne de 5,89 km² par an. En apparence, ce sont des chiffres ordinaires dans la vague d'urbanisation chinoise. Mais le changement clé réside dans la forme spatiale : le modèle d'expansion urbaine est passé d'une expansion « par sauts » et « par les marges » à une expansion « de comblement » après 2016. Qu'est-ce que cela signifie ? Cela signifie que Panjin a dit adieu à la phase extensive de l'« étalement en galette », pour commencer à procéder à une recomposition de la densité et à une mise à jour fonctionnelle à l'intérieur d'un cadre spatial existant.

Pour les chercheurs en infrastructures, cette transition revêt une signification qui dépasse le cas d'une seule ville. Elle reflète le choix inévitable des villes chinoises à vocation de ressources face aux contraintes budgétaires, au resserrement des quotas fonciers et aux besoins de renouvellement du stock existant.

II. Dilemme spatial et pression de transformation des villes à vocation de ressources

Panjin est une ville typique à vocation de ressources, dont le système industriel s'est construit sur les ressources pétrolières et gazières. Des années 1990 au début de ce siècle, les villes de ce type adoptaient souvent une logique d'aménagement privilégiant « d'abord la production, ensuite la vie ». Zones industrielles, zones résidentielles et équipements de services publics étaient fragmentés les uns par rapport aux autres, et leur croissance dépendait de l'utilisation de nouvelles terres. Ce modèle a été efficace pendant le cycle d'exploitation des ressources, mais une fois celles-ci entrées en phase de déclin, la ville se trouve confrontée à de multiples pressions : baisse des recettes fiscales, ralentissement de la croissance démographique et faible efficacité de l'espace bâti existant.

L'étude montre que la compacité spatiale de la surface imperméable de Panjin présente une tendance à la baisse, ce qui indique que la forme urbaine initiale tendait vers la dispersion. Une structure urbaine dispersée implique des coûts d'infrastructure plus élevés : des réseaux plus longs, des voiries plus larges, des distances de déplacement plus grandes et une accessibilité moindre aux services publics. Pour une ville en quête de transformation, ce modèle de développement n'est pas viable.

Le changement de modèle intervenu aux alentours de 2016 coïncide avec l'ajustement des politiques macroéconomiques chinoises. Au niveau national, l'accent a été mis sur le « renouvellement urbain » et le « plan sur le stock existant », les politiques d'approvisionnement foncier se sont durcies, et les gouvernements locaux ont commencé à réévaluer le potentiel des zones bâties existantes. Le cas de Panjin montre que, même dans une ville du Nord à vocation de ressources, cette transmission des politiques est en train de produire ses effets.

III. Des données de télédétection aux décisions en infrastructures : l'évolution des outils

La surveillance traditionnelle de l'expansion urbaine s'appuyait sur les annuaires statistiques et les registres de modifications des divisions administratives, avec une précision et une actualité insuffisantes pour soutenir une planification fine. La méthode adoptée par cette étude — classification au niveau du pixel par apprentissage profond, optimisation combinée des caractéristiques temporelles, spectrales et texturales, et régression linéaire par segments pour identifier les points de rupture — représente un paradigme de recherche reproductible.Ce paradigme revêt une importance significative pour les institutions d’investissement en infrastructures. Dans les pays du Sud, de nombreuses villes manquent de données d’utilisation des sols de haute qualité, ce qui entraîne des incertitudes dans les décisions de localisation et de financement des infrastructures. Un système de surveillance fondé sur l’imagerie satellitaire et l’intelligence artificielle peut fournir des données spatiales urbaines continues, cohérentes et vérifiables, sans dépendre des systèmes statistiques traditionnels. Cela signifie que les investisseurs en infrastructures peuvent évaluer plus précisément la vitesse et la forme réelles de l’expansion urbaine, optimisant ainsi le calendrier des projets et l’allocation du capital.

Par exemple, dans le cas de Panjin, si les investisseurs observaient en 2000 que l’expansion périphérique était dominante, ils pouvaient en déduire une forte demande d’infrastructures de soutien dans les nouvelles zones urbaines ; après 2016, l’expansion périphérique ayant décliné, la rénovation des anciens quartiers par remplissage urbain, la modernisation des réseaux de canalisations et les installations de transport intelligent sont devenues des orientations d’investissement plus raisonnables. Cette logique d’investissement axée sur les données est en train de devenir un nouveau lieu commun dans le secteur des infrastructures.

IV. Comparaison en miroir des villes ressources dans le monde

Les difficultés rencontrées par Panjin trouvent de nombreuses analogies dans le monde. La région de la Ruhr en Allemagne, après le déclin des industries du charbon et de l’acier, a connu une longue période d’ajustement de sa forme urbaine ; les villes pétrolières de l’Alberta au Canada ont connu des hauts et des bas répétés au gré des fluctuations des prix du pétrole ; plusieurs villes ressources du nord-est de la Chine cherchent une issue face à l’émigration de leur population et à l’utilisation inefficace des terres. L’étude cite les exemples de la Ruhr et de l’Alberta pour montrer qu’il ne s’agit pas d’un problème propre à la Chine, mais d’un héritage spatial de la civilisation industrielle.

La différence réside dans les outils politiques et la capacité de planification. La Ruhr est passée progressivement du paysage industriel à l’économie de la connaissance grâce à la rénovation urbaine et à la création de corridors verts ; Panjin, quant à elle, tente d’augmenter l’intensité d’utilisation des sols sans procéder à une expansion, par le biais de contraintes réglementaires et d’une orientation du marché. La comparaison montre que lorsque le principal moteur de croissance urbaine passe de l’extraction des ressources aux services et à l’innovation, la compacité spatiale devient en réalité un avantage concurrentiel.

Pour les investisseurs en infrastructures, les villes ressources signifient à la fois risques et opportunités. D’une part, les capacités budgétaires sont limitées et la solvabilité est incertaine ; d’autre part, il existe une forte demande dans des domaines tels que la rénovation des anciens quartiers, la restauration écologique et l’amélioration des transports. L’important est de déterminer si une ville a déjà dépassé le stade de la « malédiction des ressources » pour entrer dans une phase de développement diversifié. L’expansion par remplissage de Panjin après 2016 peut être considérée comme un signal de l’amélioration de sa capacité de gouvernance urbaine.

V. Ce que l’expansion par remplissage implique pour les infrastructures

Par rapport à l’expansion périphérique, l’expansion par remplissage a des répercussions plus complexes sur les infrastructures. L’expansion périphérique s’accompagne généralement de la construction de nouveaux réseaux routiers et de l’extension des réseaux d’approvisionnement en eau et en électricité ; les coûts de construction sont relativement faibles et il est facile d’y appliquer des conceptions standard modulaires. L’expansion par remplissage, en revanche, insère de nouveaux terrains à aménager au sein des zones bâties existantes, ce qui nécessite de se raccorder aux anciens réseaux de canalisations et impose des exigences plus élevées en matière de capacité de transport et de densité des services publics.Cela a également modifié les priorités du financement des infrastructures. Au stade de l'expansion périphérique, les revenus de la cession des terres peuvent couvrir la majeure partie des coûts de développement, y compris les infrastructures ; tandis qu'au stade du remplissage, les plus-values foncières diminuent, et les investissements initiaux en infrastructures doivent dépendre davantage des obligations d'État, des partenariats public-privé (PPP) ou des capitaux des entreprises de services publics. Pour une ville comme Panjin, comment achever la rénovation des réseaux de canalisations, la réfection des routes et la mise à niveau des installations de prévention des catastrophes sous une contrainte budgétaire stricte est un problème plus complexe que de « construire une route de plus ».

La tendance à la « baisse de compacité » révélée par l'étude rappelle également aux planificateurs que l'expansion de remplissage n'entraîne pas automatiquement une amélioration de l'efficacité spatiale. Si les parcelles de remplissage manquent de services publics et de soutien à l'emploi, la ville peut toujours sombrer dans un « étalement de remplissage » — c'est-à-dire que les terrains sont remplis, mais avec des fonctions fragmentées. Par conséquent, les investissements dans les infrastructures doivent être synchronisés avec la répartition industrielle et la planification des pôles d'emploi pour créer de réels bénéfices spatiaux.

6. Un modèle de surveillance reproductible et la « prévoyance » de la Chine

La véritable valeur de cette méthode de recherche réside dans sa reproductibilité. La Chine compte plus d'une centaine de villes à ressources, et il y en a des milliers dans le monde qui dépendent d'une seule industrie. Les moyens de surveillance traditionnels ne peuvent pas soutenir des diagnostics spatiaux à grande échelle et à haute fréquence. Mais la combinaison de l'apprentissage profond et de la télédétection offre une voie à faible coût.

Par exemple, en Afrique et en Asie du Sud-Est, de nombreuses villes en expansion manquent d'informations cadastrales, et les investissements dans les infrastructures présentent des risques élevés. Si des méthodes similaires pouvaient être utilisées pour générer une image unifiée des changements de la couche imperméable des villes, les organismes de développement internationaux et les investisseurs privés pourraient identifier plus précisément la demande effective. Le cadre méthodologique de cette étude contribuera à construire une infrastructure de connaissances pour l'investissement mondial dans les infrastructures urbaines.

Revenons à Panjin elle-même. Cette ville a ajouté environ 177 kilomètres carrés de zones bâties en trente ans, et son rythme d'expansion a nettement ralenti après 2016, se tournant vers un remplissage interne. Ce n'est pas un signe de déclin urbain, mais la manifestation de la maturation de la logique de développement urbain. Pour les observateurs, c'est un micro-cas de la transition des villes chinoises de la « quantité » vers la « qualité ».

7. Conclusion : l'avenir des infrastructures réside dans la compréhension de la « grammaire morphologique » des villes

Le modèle d'expansion d'une ville est la projection spatiale de sa structure politico-économique. L'histoire de Panjin raconte comment une ville à ressources est passée d'une dépendance aux nouvelles terres à une exploitation de la valeur du stock existant, et comment, à une époque où les investissements dans les infrastructures deviennent plus rationnels, elle utilise les données pour étayer ses décisions. Lorsque les données sur les surfaces imperméables de l'équipe de l'Académie chinoise des sciences sont transformées en stratégies de planification, la ville acquiert une capacité d'« adaptation ».

Pour l'industrie mondiale des infrastructures, le cas de Panjin nous rappelle que la prochaine phase de croissance urbaine ne dépendra plus de développements périphériques à grande échelle, mais d'un projet intégré basé sur le diagnostic des données, la rénovation du stock existant et un financement précis. La compétitivité des infrastructures ne réside pas seulement dans la capacité de construction, mais aussi dans la capacité de comprendre et de prédire les changements de forme urbaine. Les trente ans de Panjin sont précisément la pierre de touche de cette capacité.