Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du bÂti face au risque...
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ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE SISMIQUE
- VILLE DE NICE -
Référents universitaires : K. SERRHINI, E.M. SEDDIKI Référents : Y. FERRAND - Y. DORGIGNE
STAGE COLLECTIFA. FERRARIS - S. JUAREZ - S. KNEFATI - M. MARTELES
2 septembre 2015
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Appel à projets : CSOSG « Concepts Systèmes et Outils pour la Sécurité Globale »
Système d’Aide à la Décision Multicritère pour la Logistique de l’Evacuation à Grande Echelle
Agence Nationale de la Recherche
2
Évacuation de la ville de Nice (2 stages)
Méthodologie d’évaluation de la
vulnérabilité du bâti
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Contextualisation
I. État de l’art
II. Méthode mise en place
III. Traitement de l’échantillon
IV. Résultats obtenus
V. Généralisation
Conclusion
Sommaire
3
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Contextualisation
Source : Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie, en vigueur depuis le 1er mai 2011
4
• 344 460 habitants (Insee, 2012)• 33 000 bâtiments habitables (BD-TOPO, OSM, JANNAT)• 4 784 habitants par km² (Insee, 2012)
Source : Le risque sismique en région PACA, BRGM, 2010
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Deux séismes passés
5
Source : BRGM, rapport Risk-UE RP-53202-FR, septembre 2004
1 mort (1644)30 bâtiments évacués (1887)
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Contextualisation
I. État de l’art
II. Méthode mise en place
III. Traitement de l’échantillon
IV. Résultats obtenus
V. Généralisation
Conclusion
Sommaire
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Études précédentes sur Nice
7
Réalisation : A. Ferraris, S.Juarez, S. Knefati, M.Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Définitions
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Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati,M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Les méthodes d’évaluation de la vulnérabilité du bâti
Les méthodes analytiques (Push-over)
Charges sismiques horizontales
Analyse statique non linéaire
Transformation en courbe de capacité
9
Source : « Méthodologies d'évaluation de la vulnérabilitésismique de bâtiments existants à partir d'uneinstrumentation in situ », Fabien DUCO, novembre 2012
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Les méthodes d’évaluation de la vulnérabilité du bâti
Les méthodes empiriques (Hazus, Risk-UE, EMS-98, GNDT-86)
1. Définition des typologies
2. Définition d’une échelle de dommages
3. Définition d’une fonction d’endommagement par type
4. Création d’une matrice de probabilité d’endommagement par type
10
Source : « Méthodologies d'évaluation de la vulnérabilitésismique de bâtiments existants à partir d'uneinstrumentation in situ », Fabien DUCO, novembre 2012
« Méthodes d’évaluation de la vulnérabilité sismique du bâti existant »Philippe GUEGUEN, Laboratoire de Geophysique Interne etTectonophysique Grenoble en collaboration avec R. Perruzzi, C. Martin, S.Podesta, juin 2010
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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La notion d’échelle
11
« Méthodes d’évaluation de la vulnérabilité sismique du bâti existant »Philippe GUEGUEN, Laboratoire de Geophysique Interne etTectonophysique Grenoble en collaboration avec R. Perruzzi, C. Martin, S.Podesta, juin 2010
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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La méthode Risk-UE
Calcul de l’indice de vulnérabilité : VI
VI* : fonction de la typologie du bâtiment
ΔVm: représente l’influence des différents facteurs pouvant influer sur le comportement; somme des facteurs aggravants
VI = VI* + ΔVm
12
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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La méthode Risk-UE
Détermination de la typologie : VI*
13
Source : BRGM, rapport Risk-UE RP-53202-FR, septembre 2004
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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La méthode Risk-UE
Les facteurs aggravants :
- Retrait
- Saillie
- Forme L ou C
- Protubérance
- Transparence
14
Photo : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati,M. Marteles, EPU DA4, juin 2015Photo : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati,
M. Marteles, EPU DA4, juin 2015Photo : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati,M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
Photo : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati,M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
Source : Dictionnaire vivant du bâtiment et des travaux publics, Pierre Dusserre Telmon, janvier 1998
Source : Dictionnaire vivant du bâtiment et des travaux publics, Pierre Dusserre Telmon, janvier 1998
Source : Dictionnaire vivant du bâtiment et des travaux publics, Pierre Dusserre Telmon, janvier 1998
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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La méthode Risk-UE
Calcul des facteurs aggravants : ΔVm
Bâtiments en béton et acier Bâtiments en maçonnerie
Code bas : bâtiments construits avant 1982Code moyen : bâtiments construits après 1982
15
Source : BRGM, rapport Risk-UE RP-53202-FR, septembre 2004
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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La méthode Risk-UE
Courbe de vulnérabilité Degré de dommages (EMS-98)
16
Source : BRGM, rapport Risk-UE RP-53202-FR, septembre 2004
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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La méthode Risk-UE : récapitulatif
17
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati,M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Contextualisation
I. État de l’art
II. Méthode mise en place
III. Traitement de l’échantillon
IV. Résultats obtenus
V. Généralisation
Conclusion
Sommaire
18
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Une méthode adaptée
L’échelle d’étude
19
Bâtiment d’étude
Bâtiments voisinsau bâtiment d’étude
Photo : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati,M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Cinq critères d’étude
La période de construction du bâtiment
20
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Cinq critères d’étude
La hauteur du bâtiment
21
Source : site Internet intellego.fr, le 24 juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Cinq critères d’étude
La connexion du bâtiment
- indépendant
- complète
22
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Cinq critères d’étude
La position du bâtiment au sein de l’agrégat
23
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Cinq critères d’étude
L’irrégularité en élévation ou hauteur relative
24
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Échantillonnage
Méthode d’échantillonnage aléatoire stratifié
25
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Échantillonnage
Méthode d’échantillonnage aléatoire stratifié
26
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Échantillonnage
27
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Vérification des critères (178 bâtiments)
28
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
No
mb
re d
e b
âtim
en
ts
Position dans l'ilôt
Comparaison des positions dans l'ilôt réelles et théoriques
Théorique
Réelle
0
10
20
30
40
50
60
70
80
No
mb
re d
e b
âtim
en
ts
Périodes de construction
Comparaison des dates de construction théoriques et réelles
Théorique
Réelle
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Vérification des critères
29
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Low Rise Mid Rise High Rise
No
mb
re d
e b
âtim
en
ts
Classes de hauteurs
Comparaison des hauteurs théoriques et réelles
Théoriques
Réelles
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Complète Indépendante
No
mb
re d
e b
âtm
en
ts
Type de connexion
Comparaison des connexions réelles et théoriques
Théorique
Réelle
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Deux approches
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Contextualisation
I. État de l’art
II. Méthode mise en place
III. Traitement de l’échantillon
IV. Résultats obtenus
V. Généralisation
Conclusion
Sommaire
31
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Recherche des adresses
32
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Collecte des données sur le terrain
33
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
![Page 34: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/34.jpg)
Recherche de plans et représentation des façades
34
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
![Page 35: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/35.jpg)
Calcul de l’indice de vulnérabilité
35
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Exemple suivi : 2, rue Mascoinat
36
Réalisation et photo : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Calcul de l’indice de vulnérabilité
Indice théorique
Étape 1 : typologie
Bâtiment de 1976 (théorique)
Structure mixte (APUR)
VI* = 0,386
37
Source : BRGM, rapport Risk-UE RP-53202-FR, septembre 2004
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Calcul de l’indice de vulnérabilité
Indice théoriqueÉtape 2 : facteurs aggravants
• Vm1 = 0 (hthéorique = 18m)
• Vm2 = 0 (visualisation ArcGis)
• Vm3 = 0 (APUR)
• Vm4 = 0,02 (APUR)
• Vm5 = NR
• Vm6 = 0,04
• Vm7 = NR
• Vm8 = 0,16 (dateth avant 1982)
ΔVm = 0,22
VI = VI* + ΔVm = 0,386 + 0,22
VI théorique = 0,606
38
Source : BRGM, rapport Risk-UE RP-53202-FR, septembre 2004
Source : APUR, analyse de la performance thermique des logements parisiens construits entre 1975 et 2000, mars 2011
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Calcul de l’indice de vulnérabilité
Indice réel
Étape 1 : typologie
Bâtiment du XVIIème siècle (réel)
Structure en moellon
VI* = 0,807
39
Source : BRGM, rapport Risk-UE RP-53202-FR, septembre 2004
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Calcul de l’indice de vulnérabilité
Indice réel
Étape 2 : facteurs aggravants• Vm1 = -0,04
• Vm2 = 0
• Vm3 = 0
• Vm4 = 0
• Vm5 = 0
• Vm6 = 0
• Vm7 = 0,06
• Vm8 = 0,02
• Vm9 = 0,04
• Vm10 = 0,04
• Vm11 = 0,04
• Vm12 = 0
• Vm13 = 0,04
ΔVm = 0,20
VI = VI* + ΔVm = 0,807 + 0,20
VI réel = 1,007
40
Source : BRGM, rapport Risk-UE RP-53202-FR, septembre 2004
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Courbes de vulnérabilité
41
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
![Page 42: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/42.jpg)
Contextualisation
I. État de l’art
II. Méthode mise en place
III. Traitement de l’échantillon
IV. Résultats obtenus
V. Généralisation
Conclusion
Sommaire
42
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Indices de vulnérabilité
43
0
20
40
60
80
100
120
<0,40,4-0,6
0,6-0,70,7-0,8
0,8-0,9>0,9
-
2
27
4641
38
23
1
0
106
68
20
0 2
No
mb
re d
e b
âtim
en
ts
Distribution des indices de vulnérabilité théoriques et réels
RéelsThéoriques
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Indices de vulnérabilité
44
60%38%
1% 1%
Répartition des indices de vulnérabilité théoriques
0,4-0,5
0,6-0,7
0,7-0,8
NC
1%
15%
26%
23%
21%
13%
1%
Répartition des indices de vulnérabilité réels
<0,4
0,4-0,5
0,6-0,7
0,7-0,8
0,8-0,9
>0,9
NC
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
![Page 45: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/45.jpg)
Comparaison de dommages : données théoriques et réelles
45
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
D1 D2 D3 D4 D5
Répartition des dommages théoriques et réelsIntensité 7
Théoriques
Réels
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Comparaison de dommages : données théoriques et réelles
46
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
![Page 47: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/47.jpg)
Comparaison de dommages : données théoriques et réelles
47
Réalisation : A. Ferraris, S. Juarez, S. Knefati, M. Marteles, EPU DA4, juin 2015
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
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Contextualisation
I. État de l’art
II. Méthode mise en place
III. Traitement de l’échantillon
IV. Résultats obtenus
V. Généralisation
Conclusion
Sommaire
48
![Page 49: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/49.jpg)
Calcul
49
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
Exemple d’un secteur
![Page 50: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/50.jpg)
Résultats : Carte
50
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
![Page 51: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/51.jpg)
Calcul du nombre de sans-abris
• Nombre de sans-abris =
((%D3 + %D4 + %D5)/100)*population
51
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
![Page 52: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/52.jpg)
Résultats : Carte
52
État de l’art Méthode Traitement Résultats Généralisation
![Page 53: ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DU BÂTI FACE AU RISQUE …memoires.scd.univ-tours.fr/EPU_DA/LOCAL/2015_DA4_Niceppt.pdf · 2015. 9. 14. · Évaluation de la vulnÉrabilitÉ du](https://reader034.vdocuments.fr/reader034/viewer/2022051917/60093069bc68d96d3a7d8d8a/html5/thumbnails/53.jpg)
Conclusion
53
• Enjeux de la ville de Nice (densité, tourisme…)
• Différence entre les bases de données et la réalité
• Limites : véracité des bases de données
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MERCI DE VOTRE ATTENTION
A. FERRARIS - S. JUAREZ - S. KNEFATI - M. MARTELES