Banque de données mondiales sur la pollution Possibilités d'exploitation pour la Suisse

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Sozial- und Pr~iventivmedizin M6decine sociale et pr6ventive 31,35- 36 (1986) Banque de donn es mondiales sur la pollution Possibilit s d'exploitation pour la Suisse Paule Rey et Marie Claire Snella Institut de mOdecine sociale et prdventive 27, quai Charles-Page, 1211 Gen~ve 4 Le GRID (Global Resource Information Data base) est une base de donndes sur l'environnement. I1 s'agit d'une branche du GEMS (Global Environment Moni- toring System) qui fut cr66e en 1974, /~ la suite de la Confdrence des Nations Unies sur l'Environnement qui s'dtait tenue &Stockholm, en 1972. Le GEMS organise et g6re ia prise de donn6es concernant l'environnement mondial darts cinq domaines principaux ddfinis ~ la confdrence de Stoc- kholm: les climats, la circulation de polluants ~ haute altitude, les ressources terrestres, les oc6ans et la sant6 humaine. I1 est au service des organismes internatio- naux comme I'OMS, la FAO et I'UNESCO et des chercheurs int6ressds. Les donn6es fournies au GRID proviennent de trois sources, repr6sentant chacune un niveau diff6rent d'observation de la m6me rdgion 1. Les images satellites: Elles proviennent de 5 Landsat, equip6s d'un scanner multispectral qui analyse les radiations provenant de la surface du globe, tous les 18 jours. Un miroir oscillant plac6 sur le satellite renvoie la iumi6re provenant de la surface terrestre sur des rdcepteurs sensibles g diff6- rentes bandes spectrales, soit dans le rayonnement visible, soit dans l'infrarouge. On distingue le plus souvent 4 bandes. Le pouvoir de r6solution de ces satellites correspond des 616ments de 30x30 m6tres, appei6s ~<pixels~> (picture elements) qui sont stock6s. En additionnant e6te h c6te tous ces 616ments, on obtient une image de la surface terrestre 6tudi6e. D'autres satellites sont 6quipds sp6cialement pour 6tudier la v6gdtation. Ils sont 6quipds de radiom6tres tr6s haute rdsolution analysant 5 bandes spectrales. 2. Les donn~es fournies par des avions de reconnaissance: Ces derniers sont 6quip6s soit de cam6ras, soit de radiom~tres, k'image obtenue est alors comparde celles obtenues par le satellite. 3. Les donn~es ponctuelles: Elles sont prises au sol par les sp6cialistes gdographes, biologistes, g6ologues, etc.., qui rep6rent les points importants par zone. On passe aiors fi l'identification des pixels. Admettons que le pixel repr6sente un espace plat et de couleur uniforme. On peut pr6tendre qu'il rdfl6chit quelque chose d'uniforme; il suffit alors de vdrifier quoi: un plan d'eau, un champ de mais par exemple. On d6signe ces valeurs uniformes de r6flec- tance par le terme de ~<signature spectrale,,. La recon- naissance au sol permet de ies identifier. Le principe du GRID est de superposer gdographique- ment les donn~es sur la base d'une carte obtenue partir de l'image satellite. Un exemple d'application est la mise en 6vidence de zones menac6es par le feu dans une r6gion de la Californie. Des donndes concer- nant la v6gdtation, les vents, les sources en eau, le climat, l'orientation des pentes, ainsi que les attitudes, ont permis d'6tablir une carte gdographique de cette r6gion o/1 l'on peut distinguer les zones vuln6rables en tenant compte de tousles param6tres prdcitds. Actuellement, les activit6s du GRID dans le domaine de la pollution atmosph6rique s'organisent autour de 4 programmes principaux : 1. Une 6tude du GEMS sur les concentrations des polluants qui se ddplacent en haute altitude et qui en consdquence ne s'dtablissent pas en fonction des sources ni de la topographie des sources. Les donn6es proviennent de 12 stations situdes en diff6rents points du globe notamment au p61e nord et au sommet de plusieurs montagnes. II s'agit de donndes sur la mdt6orologie, les radiations solaires, la composition des pluies, le COx, le CO, le N20, I'ozone et les particules. D'autres stations, situ6es dans les r6gions rurales, suffisamment 61oigndes des villes et des entreprises industrielles pour 6viter les fluctuations des dmissions, fournissent des donn6es de rdfdrence des polluants pour des r6gions non contamindes par les activitds humaines. 2. Depuis 7 arts, I'IIASA (International Institute for Applied System Analysis), situ6 ~ Vienne, met au point des cartes de la pollution par le SO,, sous forme de moyennes annuelles. Ces donn~es peuvent ais6ment 6tre intdgr6es darts le GRID et permettre ainsi de montrer l'6volution de la concentration de SO,_ dans une r6gion donn6e au cours de ces 7 derni~res ann6es. 3. Un projet identique au pr6c6dent est r6alis~ par I'EMAP (Europe Monitoring Air Pollution) et traite d'autres param6tres de la pollution qui peu- vent aussi ~tre trait6s par ie GRID. 4. L'OMS pratique dans plusieurs grandes villes des mesures de la pollution atmosph6rique, concernant aussi bien le lieu de travail que l'air ext6rieur, ces donn6es pourraient 6tre associ6es avec des donn6es concernant les effets de l'air pollu6 sur la sant6 et trait6es par le GRID sur la base d'hypoth~ses de recherche 6piddmiologiques. Le GRID est depuis quelques mois install6 ~ Gen6ve of~ il est l'h6te de I'Universit6. Dans un proche avenir, 35

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Sozial- und Pr~iventivmedizin M6decine sociale et pr6ventive 3 1 , 3 5 - 36 (1986)

Banque de donn es mondiales sur la pollution Possibilit s d'exploitation pour la Suisse Paule Rey et Marie Claire Snella Institut de mOdecine sociale et prdventive 27, quai Charles-Page, 1211 Gen~ve 4

Le GRID (Global Resource Information Data base) est une base de donndes sur l 'environnement. I1 s'agit d 'une branche du GEMS (Global Environment Moni- toring System) qui fut cr66e en 1974, /~ la suite de la Confdrence des Nations Unies sur l 'Environnement qui s'dtait tenue & Stockholm, en 1972. Le GEMS organise et g6re ia prise de donn6es concernant l 'environnement mondial darts cinq domaines principaux ddfinis ~ la confdrence de Stoc- kholm: les climats, la circulation de polluants ~ haute altitude, les ressources terrestres, les oc6ans et la sant6 humaine. I1 est au service des organismes internatio- naux comme I'OMS, la FAO et I 'UNESCO et des chercheurs int6ressds. Les donn6es fournies au GRID proviennent de trois sources, repr6sentant chacune un niveau diff6rent d'observation de la m6me rdgion

1. Les images satellites: Elles proviennent de 5 Landsat, equip6s d'un scanner multispectral qui analyse les radiations provenant de la surface du globe, tous les 18 jours. Un miroir oscillant plac6 sur le satellite renvoie la iumi6re provenant de la surface terrestre sur des rdcepteurs sensibles g diff6- rentes bandes spectrales, soit dans le rayonnement visible, soit dans l'infrarouge. On distingue le plus souvent 4 bandes. Le pouvoir de r6solution de ces satellites correspond des 616ments de 30x30 m6tres, appei6s ~<pixels~> (picture elements) qui sont stock6s. En additionnant e6te h c6te tous ces 616ments, on obtient une image de la surface terrestre 6tudi6e. D'autres satellites sont 6quipds sp6cialement pour 6tudier la v6gdtation. Ils sont 6quipds de radiom6tres tr6s haute rdsolution analysant 5 bandes spectrales.

2. Les donn~es fournies par des avions de reconnaissance: Ces derniers sont 6quip6s soit de cam6ras, soit de radiom~tres, k ' image obtenue est alors comparde celles obtenues par le satellite.

3. Les donn~es ponctuelles: Elles sont prises au sol par les sp6cialistes gdographes, biologistes, g6ologues, e tc . . , qui rep6rent les points importants par zone. On passe aiors fi l 'identification des pixels. Admettons que le pixel repr6sente un espace plat et de couleur uniforme. On peut pr6tendre qu'il rdfl6chit quelque chose d'uniforme; il suffit alors de vdrifier quoi: un plan d'eau, un champ de mais par exemple. On d6signe ces valeurs uniformes de r6flec-

tance par le terme de ~<signature spectrale,,. La recon- naissance au sol permet de ies identifier. Le principe du GRID est de superposer gdographique- ment les donn~es sur la base d'une carte obtenue partir de l'image satellite. Un exemple d'application est la mise en 6vidence de zones menac6es par le feu dans une r6gion de la Californie. Des donndes concer- nant la v6gdtation, les vents, les sources en eau, le climat, l 'orientation des pentes, ainsi que les attitudes, ont permis d'6tablir une carte gdographique de cette r6gion o/1 l'on peut distinguer les zones vuln6rables en tenant compte de tousles param6tres prdcitds. Actuellement, les activit6s du GRID dans le domaine de la pollution atmosph6rique s'organisent autour de 4 programmes principaux :

1. Une 6tude du GEMS sur les concentrations des polluants qui se ddplacent en haute altitude et qui en consdquence ne s'dtablissent pas en fonction des sources ni de la topographie des sources. Les donn6es proviennent de 12 stations situdes en diff6rents points du globe notamment au p61e nord et au sommet de plusieurs montagnes. II s'agit de donndes sur la mdt6orologie, les radiations solaires, la composition des pluies, le COx, le CO, le N20, I'ozone et les particules. D'autres stations, situ6es dans les r6gions rurales, suffisamment 61oigndes des villes et des entreprises industrielles pour 6viter les fluctuations des dmissions, fournissent des donn6es de rdfdrence des polluants pour des r6gions non contamindes par les activitds humaines.

2. Depuis 7 arts, I 'IIASA (International Institute for Applied System Analysis), situ6 ~ Vienne, met au point des cartes de la pollution par le SO,, sous forme de moyennes annuelles. Ces donn~es peuvent ais6ment 6tre intdgr6es darts le GRID et permettre ainsi de montrer l'6volution de la concentration de SO,_ dans une r6gion donn6e au cours de ces 7 derni~res ann6es.

3. Un projet identique au pr6c6dent est r6alis~ par I 'EMAP (Europe Monitoring Air Pollution) et traite d'autres param6tres de la pollution qui peu- vent aussi ~tre trait6s par ie GRID.

4. L 'OMS pratique dans plusieurs grandes villes des mesures de la pollution atmosph6rique, concernant aussi bien le lieu de travail que l'air ext6rieur, ces donn6es pourraient 6tre associ6es avec des donn6es concernant les effets de l'air pollu6 sur la sant6 et trait6es par le GRID sur la base d'hypoth~ses de recherche 6piddmiologiques.

Le GRID est depuis quelques mois install6 ~ Gen6ve of~ il est l 'h6te de I'Universit6. Dans un proche avenir,

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Sozial- und Pritventivmedizin M6decine sociale et pr6ventive 31 ,35- 36 (1986)

l ' u t i l i s a t i on du G R I D p o u r la Su i s se p o u r r a i t 6 t r e

e n v i s a g 6 e de la m a n i ~ r e s u i v a n t e : i n t r o d u c t i o n d e s d o n n 6 e s sur la p o l l u t i o n e t de s d o n n 6 e s m 6 t 6 o r o l o g i -

q u e s dans la b a n q u e de d o n n 6 e s ap r~s s ' 6 t r e assur6 de

l eu r c o m p a r a b i l i t 6 ; i n t r o d u c t i o n des i n f o r m a t i o n s sur

la san t6 de la p o p u l a t i o n . L e G R I D se c h a r g e r a i t de f o u r n i r les i m a g e s sa t e l l i t e s e t de t r a i t e r l ' e n s e m b l e des

d o n n 6 e s e n f o n c t i o n des h y p o t h e s e s f o r m u l 6 e s p a r les d i f f6 r en t s g r o u p e s de r e c h e r c h e in t6 ress6s .

D a n s un p r e m i e r t e m p s , n o u s o r g a n i s e r o n s u n e r6u- n i o n des r e s p o n s a b l e s e t de s c h e r c h e u r s i n t6 re s s6s p a r c e p r o j e t a f in de p e r m e t t r e r a p i d e m e n t l ' i n t 6 g r a t i o n

des d o n n 6 e s suisses d a n s le G R I D .

R6sum6: Banque de donn6es mondiales sur la pollution: possibilit~s d'exploitation pour la Suisse La banque de donn6es GRID (Global Resource Information Data Base) fait pattie du GEMS (Global Environment Monitoring System) qui est plac6 sous le contr61e des Nations Unies dans son programme sur l'environnement. La banque de donn6es GRID est install6e de date r6cente ~ Gen~ve sous l'6gide de l'Universit6. La t~che des responsables du GRID est de rassembler, analyser et traiter des donn6es provenant du monde entier sur l'environnement, telles que: nature des sols, sources d'eau, flore, faune, populations humaines, donn6es socio-6conomi- ques et, ce qui nous int6resse avant tout ici, polluants atmosph6ri- ques. Le GRID est h la disposition des organismes internationaux charg6s de l'am6nagement de I'environnement, de m~me qu'/t celle de tous les chercheurs int6ress6s. Cet article expose le fonctionnement de cette banque de donn6es illustr6 par quelques exemples d'analyse et de traitement des in formations. La proposition est faite d'exploiter les moyens du GRID en vue de recherches 6pid6miologiques pour la Suisse sur la pollution de Fair et la sant6.

Zusammenfassung: Weltbank auf Verschmutzong flir die Schweiz zu Verfiigung Die Data Bank GRID (Global Resource Information Data Base) ist ein Tell vom GEMS (Global Environment Monitoring System), der selbst unter der Kontrolle des United Nations Umgebungspro- gramms liegt. Einige Wochen frfiher, wurde GRID in Genf eingerichtet. Das Ziel yon der GRID ist Daten fiber die allgemeinde Umgebung der ganzen Welt zu sammeln und analysieren. Diese Daten sind in Verbindung mit : Grundtypen, Wasserspringen, Tieren, Pflanzen, Sthdten une D6rfern und, was fiir uns mehr interessant ist, der Luftverschmutzung. Der internationalen Organisationen und den Forschern~ die mit der Umgebung zu tun haben, stellt GRID in Verffigung. In unserem Bericht, werden die Organisations- und Modellingsm6g- lichkeiten vonder GRID erklhrt ~and illustriert. Die Einrichtung ist dann gemacht, das GRID System ffir epidemio- logische Untersuchungen auf Luftverschmutzung in Verbindung mit Gesundheit in der Schweiz zu brauchen.

Summary: Data base on global pollution and its use for Switzerland GRID (Global Resource Information Data Base) is part of GEMS (Global Environment Monitoring System), which is controlled by the United Nations in its programme on the protection of the environment. Recently, GRID-processor premices have been provided by the University of Geneva. The main preoccupation of GRID is to capture, analyse and distribute data concerning environment : soil types, water resources, vegetation, animal population, human settlements, socio-economical data and, what is more important to us, data on air pollution. GRID facilities are at the disposal of international organisations which are concerned by the environment, as well as all research workers involved in this field of research. In our article, the organisational as well as modelling possibilities of GRID are presented and illustrated. A proposal is made to use GRID's facilities for Swiss epidemiologi- cal studies, on the effects of air pollution on human health.

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