De la ville-ressource à la ville durable : la logique des infrastructures derrière trente ans d'expansion urbaine à Panjin

L’expansion urbaine est un récit d’infrastructures

Les villes du monde entier couvrent moins de 1 % de la surface émergée de la planète, mais elles concentrent plus de la moitié de la population et plus de 70 % de la production économique. L’expansion urbaine n’a jamais été seulement le déplacement d’une limite au sens géographique : c’est aussi un processus matériel par lequel les systèmes artificiels — routes, réseaux de canalisations, électricité, télécommunications, services d’eau et équipements publics — ne cessent de se densifier et de s’étendre. Une étude publiée dans *Scientific Reports* a pris pour cas d’étude Panjin, dans la province chinoise du Liaoning. En mobilisant l’apprentissage profond et des données de télédétection en séries temporelles, elle a suivi pixel par pixel la trajectoire d’évolution des surfaces imperméables entre 1990 et 2020. Les données sont académiques par nature, mais la trajectoire d’évolution urbaine qu’elles révèlent est précisément le miroir de l’allocation à long terme du capital d’infrastructure.

Panjin, cas type d’une ville-ressource

Située dans le delta de la rivière Liao, Panjin s’est développée grâce au pétrole. Des années 1960 au milieu des années 1980, portée par le champ pétrolier de Liaohe et l’industrie pétrochimique associée, elle a connu une croissance économique soutenue. Mais le caractère non renouvelable des ressources minérales fait qu’en entrant dans la phase de maturité industrielle, de nombreuses villes-ressources voient leur expansion s’essouffler. Pour préserver leur dynamisme, elles tendent à élargir leur zone bâtie de façon plus extensive, ce qui entraîne une utilisation peu efficace des sols, un allongement des distances domicile-travail et une baisse du rendement des investissements d’infrastructure. Les villes pétrolières de l’Alberta canadienne ou la région de la Ruhr, en Allemagne, ont connu de telles phases de désorganisation spatiale.

Les données de télédétection de Panjin quantifient ce processus : la zone bâtie est passée d’environ 312,75 km² en 1990 à 489,49 km² en 2020, soit une progression de 56,51 %, avec près de 5,89 km² de sols imperméabilisés ajoutés en moyenne chaque année. Ces chiffres représentent la construction massive de nouvelles routes, de zones d’aménagement, de quartiers résidentiels et d’équipements annexes, mobilisant une vaste chaîne d’approvisionnement en travaux et en matériaux de construction. Mais c’est l’évolution de la forme urbaine qui mérite davantage l’attention : la première période de la construction urbaine combine expansion discontinue et croissance aux franges, à l’image des « percées ponctuelles » et de la « propagation en bordure » des investissements d’infrastructure. À partir de 2016, en revanche, c’est le développement par comblement au sein de la ville qui domine. Cela marque une transformation structurelle de la logique d’investissement d’infrastructure de Panjin.

De l’expansion discontinue au comblement : le basculement de la logique du capital d’infrastructure

L’expansion discontinue s’appuie d’ordinaire sur de grandes infrastructures de transport qui ouvrent de nouvelles accessibilités, comme une voie rapide urbaine ou une nouvelle zone de développement. Ce modèle s’est révélé efficace pendant la période d’industrialisation rapide, mais il peut facilement produire une redondance des équipements et un étalement à faible densité. L’extension périphérique, plus modérée, n’en allonge pas moins sans cesse les réseaux techniques municipaux, alourdissant d’autant leur maintenance. L’expansion par comblement consiste, elle, à renouveler, requalifier et densifier la ville déjà construite — précisément le modèle que nombre de planificateurs urbains partisans de la durabilité appellent de leurs vœux.Les recherches montrent que Panjin est entrée, après 2016, dans une phase de croissance par remplissage urbain. Cette date coïncide avec l’approfondissement de la politique de revitalisation des anciennes bases industrielles du Nord-Est et s’accorde avec la trajectoire d’ensemble du développement urbain chinois, qui passe d’une « expansion par accroissement des superficies » à une « amélioration qualitative du stock existant ». L’expansion par remplissage impose des exigences différentes au secteur de l’ingénierie : il ne s’agit plus de niveler les terrains et de poser de nouveaux réseaux, mais de rénover les anciens quartiers, de moderniser les réseaux souterrains, d’optimiser les espaces en surface et d’intégrer les infrastructures de la ville intelligente. La structure de financement de ces projets repose également davantage sur les partenariats public-privé, les obligations spéciales et les fonds de renouvellement urbain, plutôt que sur les prêts bancaires traditionnels et le financement foncier.

Le rééquilibrage des infrastructures dans les villes-ressources

Le défi le plus grave auquel les villes-ressources sont confrontées est l’« effet de verrouillage » : les infrastructures construites à l’origine autour d’une seule industrie d’extraction de ressources — par exemple les chemins de fer miniers, les pipelines dédiés et les cités résidentielles des employés — ont du mal, après l’épuisement des ressources, à servir les nouvelles industries. Bien que l’expansion de la zone bâtie de Panjin ait ralenti, les questions de qualité y deviennent de plus en plus pressantes. La compacité spatiale des surfaces imperméables a diminué, ce qui montre que, si la ville continue de s’étendre à l’échelle physique, l’efficacité des connexions entre les zones fonctionnelles n’a peut-être pas progressé en parallèle. La congestion routière, les inondations urbaines et le déclin de la biodiversité réduisent systématiquement l’efficacité des services d’infrastructure.

Vu sous l’angle des expériences mondiales, la région de la Ruhr en Allemagne a reconfiguré les réseaux régionaux de transport et d’écologie en transformant des friches industrielles en corridors verts et en parcs d’industries créatives. Les villes pétrolières canadiennes, pour leur part, tentent d’établir des connexions diversifiées par l’intermédiaire de corridors d’infrastructures régionaux. Située dans la ceinture économique côtière du Liaoning, Panjin dispose de ressources portuaires et de l’écosystème de la rivière Liao. La prochaine étape de la mise à niveau de ses infrastructures ne devrait pas se limiter à l’évolution de la superficie de la zone bâtie, mais se concentrer sur : le réseau logistique multimodal reliant l’arrière-pays portuaire aux parcs industriels ; la synergie entre le renouvellement des équipements des champs pétroliers et le réseau électrique des énergies nouvelles ; la protection des zones humides de l’estuaire du Liao et la transformation résiliente du système d’assainissement urbain ; ainsi que le déploiement d’infrastructures numériques adossées aux centres de données.

Les méthodes fondées sur les données annoncent une montée en gamme des outils de planification des infrastructures

Ce que cette étude a de plus remarquable n’est pas la donnée de superficie d’une année particulière, mais sa méthodologie. L’équipe de recherche a eu recours à l’apprentissage profond et à une méthode d’optimisation combinée « temps-spectre-texture » ; la précision de classification des trajectoires atteint 93,10 % et l’exactitude de l’identification des moments de l’expansion urbaine est de 84,24 %. Cela signifie que, pour la première fois, les planificateurs d’infrastructures peuvent suivre, presque en temps réel et avec une précision submétrique, les trajectoires de transformation des surfaces urbaines imperméabilisées.

Pour les organismes d’investissement en infrastructures, cette capacité de données est extrêmement précieuse. L’analyse de faisabilité des projets de PPP, la prévision de la demande à long terme en services publics urbains et les hypothèses de flux pour les routes à péage et les galeries techniques reposent toutes sur une connaissance précise des limites de la croissance spatiale des villes. Les annuaires statistiques et les enquêtes par sondage traditionnels sont souvent décalés dans le temps et approximatifs, alors que la reconnaissance intelligente par télédétection fournit des données spatiales à haute fréquence temporelle, ce qui permet de fonder l’allocation du capital d’ingénierie sur une réalité physique plus fiable.

Compétition régionale et long-termisme urbainD'un point de vue géoéconomique, Panjin n'est pas un cas isolé. De nombreuses villes ressources du nord-est de la Chine doivent répondre à la même question : lorsque la rente des ressources s'efface, quel type d'infrastructures peut soutenir la prochaine phase de croissance ? La réponse ne réside peut-être pas dans la poursuite de l'expansion des limites urbaines, mais dans l'amélioration de l'efficacité opérationnelle et des capacités numériques des actifs existants. Le passage de Panjin d'une logique d'expansion à une logique de remplissage constitue un microcosme du modèle de développement urbain chinois — au cours des trente dernières années, le taux d'urbanisation de la Chine est passé de 17,9 % à 63,89 %, et l'intensité de la construction devait en définitive passer d'une forte croissance quantitative à une amélioration qualitative en profondeur.

Pour les villes ressources des Suds comme des Nords, Panjin offre un cas empirique de comparaison. Le couplage de la télédétection et de l'apprentissage profond s'impose comme un outil de base de la planification des infrastructures urbaines ; la transformation de la forme urbaine, pour sa part, reflète de manière combinée les stratégies nationales, les flux de capitaux et les tendances démographiques. Le parcours de Panjin sur dix, vingt ou trente ans constitue en réalité l'histoire d'une évolution : celle du passage d'infrastructures conçues pour servir les cycles industriels à des infrastructures dédiées au cycle de vie de long terme des villes.

Les recherches futures devront également répondre à ces questions : l'expansion par remplissage a-t-elle réellement amélioré l'efficacité d'utilisation des infrastructures ? A-t-elle apporté une meilleure accessibilité aux services publics ? Et comment relier l'expansion urbaine identifiée par télédétection aux indicateurs de performance des infrastructures, tels que la consommation d'énergie, les émissions de carbone et les temps de déplacement ? Ce n'est qu'en couplant les données sur la morphologie spatiale aux modèles technico-économiques que les villes pourront véritablement progresser vers une gouvernance durable des infrastructures.