Modélisation et simulation des évacuations de la population basse-terrienne lors d'une crise éruptive de La Soufrière de Guadeloupe.

Olivier Gillet

Soutenance publique de thèse - Géographie

8 février 2024

Directeur : E. Daudé

Co-directeur : J-C. Komorowski

Rapportrice : J. Dugdale

Rapporteur : F. Leone

Présidente : D. Provitolo

Examinateur : D. Mouralis

Examinateur : M. Reuillon

Examinateur : P. Tranouez

Soutenance de thèse - O.Gillet - 08/02/2024

1. Enjeux et questionnement

Les évacuations

Éruption volcanique de la Soufrière de Saint-Vincent-et-les-Grenadines (2021)

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1. Enjeux et questionnement

Question de recherche

Comment les décisions individuelles et collectives influencent-elles les dynamiques d'évacuation lors d'une crise éruptive de La Soufrière de Guadeloupe , et quelles en sont les conséquences ?

Logistique et gestion

des évacuations

Comportements individuels

1. Enjeux et questionnement

Modélisation des évacuations

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La définition, calibration et la validation du système
L'utilisation du système et son utilité à la compréhension des évacuations
L'application à des fins de prévention et de sensibilisation

Classification par

[Kaur & Kaur, 2022]

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1. Enjeux et questionnement

L'apport des systèmes multi-agents

Émergence

Stochasticité

Observation

Processus de gestion du risque

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[Daudé & al, 2019]

Comprendre et anticiper les dangers d’une évacuation en explorant diverses situations de crise

Système d'aide à la réflexion

Efficacité
Généricité
Adaptabilité
Scalabilité

1. Enjeux et questionnement

Le framework ESCAPE

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GUADELOUPE

ESCAPE

VOLCANO

Contexte d'intensification de l'activité volcanique depuis 1992 sur territoire "difficile" et "vulnérable" à forts enjeux humains et stratégiques

Le risque volcanique en Guadeloupe

1. Enjeux et questionnement

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1. Enjeux et questionnement

Aléas volcaniques, dynamiques et impacts

2. Le système

Coulées pyroclastiques, blocs balistiques, retombées de cendres
Dynamique spatio-temporelle et modèles d'impacts

PDAC

[Esposti Ongaro et al, 2018]

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Deux séries d'enquêtes auprès de la population :

100 questionnaires en 2020
350 questionnaires en 2021

"Les principaux enseignements de ces enquêtes montrent que toute future crise éruptive de la Soufrière provoquera un départ probablement « massif » et « désordonné » de la population."

1. Enjeux et questionnement

Enquêtes auprès de la population

2. Le système

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Séquence logique de décision calibrée par des observations empiriques (e.g décision d’évacuer, destination, etc.)

1. Enjeux et questionnement

Processus décisionnel des ménages et des individus

2. Le système

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Multiples entretiens auprès des acteurs (ComGen , SDIS, DEAL, Mairie, etc.)

"La planification de la réponse d’urgence est lacunaire sur de nombreux aspects, notamment à l’échelon communal."

1. Enjeux et questionnement

Enquêtes et entretiens

2. Le système

Observatoire Volcanologique et Sismologique de Guadeloupe

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Génération, sur les bases d’un savoir expert ou des plans d'urgence, des entrants de la simulation

Simulation à large échelle avec OpenMOLE et les cluster intensifs haute-performance du CRIANN

Visualisation des résultats via un dashboard

1. Enjeux et questionnement

Pipeline ESCAPE

2. Le système

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1. Enjeux et questionnement

Scénarii d'aléas et d'évacuation

2. Le système

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3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

S2 - Éruption magmatique majeure (1530 CE)

2. Le système

Logique de scénarisation de "what-if": perturber une évacuation polyphasée par la survenue d'une éruption magmatique majeure.

PDAC

[Esposti Ongaro et al, 2021]

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3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

Absence d'évacuation

Ordre d'évacuer avant

éruption (4 heures)

Individus réactifs

Individus plus lents à évacuer

S2 - Éruption magmatique majeure (1530 CE)

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3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

S3 - Évaluation des mesures d'urgence

2. Le système

Logique de scénarisation de "how-to": comment optimiser l'évacuation dans un environnement dégradé.

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3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

S3 - Évaluation des mesures d'urgence

2. Le système

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3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

S3 - Évaluation des mesures d'urgence

2. Le système

Positionner les PRs au plus près de la demande permet de réduire significativement les temps d'attente et d'évacuation des ménages "non-autonomes" (e.g commune de Basse-Terre)

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3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

S4 - Journées Japonaises

2. Le système

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4. Conclusion et perspectives

Conclusion

Vulnérabilité structurale, humaine et institutionnelle de la société guadeloupéenne face au risque volcanique

Culture de l'évacuation et planification rigoureuse des évacuations

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

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En collaboration étroite avec les membres du projet ESCAPE, ce travail a contribué à :

Évaluer la robustesse de cette suite logicielle par une exploration massive
Proposer de nouveaux éléments dans l'étude du risque volcanique par système multi-agents (e.g dynamique spatio-temporelle des aléas, multimodalité)
Améliorer plusieurs composants du système, notamment sur le "workflow" ESCAPE

L'apport méthodologique

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

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Perspectives

Exploration approfondie des scénarios d'aléas et d'évacuation (e.g autres aléas, zonage du polyphasage, nombre de véhicules par ménage).
Amélioration du modèle sur plusieurs aspects :
- Modèles d’impact des aléas et intégrer totalement l’aide aux victimes
- Processus de prise décision selon d'autres méthodes (e.g BDI pour tous les modèles)
- Modèle de déplacement pour simuler les accidents de la route ou "real-routing" des agents
Partage et appropriation des connaissances

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

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Restitution auprès des acteurs de la gestion du risque volcanique en Guadeloupe

Vers une co-construction

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

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Gillet, O., Daudé, É., Saval, A., Caron, C., Taillandier, P., Tranouez, P., Rey-Coyrehourcq, S., & Komorowski, J.-C. (2023). Modeling staged and simultaneous evacuation during a volcanic crisis of La Soufrière of Guadeloupe (France). https://doi.org/10.1177/00375497231209998

Gillet, O., Daudé, É., Gherardi, M., Leone, F., & Komorowski, J.-C. (2023). La Soufrière de Guadeloupe : la population est-elle prête à faire face à une nouvelle crise volcanique ? https://doi.org/10.4000/ECHOGEO.25521

Merci pour votre attention

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

Daudé É., Cebeillac A., Grancher D., Lavigne F. et Gillet O., 2021. Éruption à Saint- Vincent-et-les-Grenadines : gérer une évacuation en temps de pandémie. The Conversation.

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Travail de recherche doctorale pluridisciplinaire

Techniques informatiques

Modélisation à base d'agents, analyse de données, ...

Géophysique de la Soufrière

Dynamique spatio-temporelle des aléas, modèles d'impacts, ...

Gestion des risques

Théories du comportement humain, technique d'enquêtes et d'entretien, planification des évacuations, ...

Contexte d'étude transversal

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

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Calibration des vitesses de déplacement

Observatoire Volcanologique et Sismologique de Guadeloupe

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

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S4 - Modèle d’évacuation des randonneurs du mGDS

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

Eruption non-magmatique de type phréatique, similaire à celle du 30 août 1976.

SMA calibré par des enquêtes de fréquentation et couplé à un modèle cognitif avancé.

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Quelles stratégies ?

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

Catane, Italie (2023)

[Vinet & al, 2023]

La Palma, Canaries (2023)

livecam airport

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Le système ESCAPE-VOLCANO

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

"Modéliser les évacuations n'est pas aisé en raison de la complexité de ces systèmes socio-spatiaux. Malgré cela, les modèles, même simplifiés, permettent de mieux comprendre et d’anticiper/prévoir les verrous éventuels, et les dangers d’une évacuation massive"

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Un territoire "vulnérable" à forts enjeux humains et stratégiques

4. Conclusion et perspectives

3. Les résultats

1. Enjeux et questionnement

2. Le système

réseau routier, principalement côtier et peu connecté, est extrêmement vulnérable
territoire en mutation (urbanisation, population vieillissante, etc.)