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Verdure urbaine, 2001, 2011 et 2019

par Nicholas Lantz, Marcelle Grenier et Jennie Wang

Date de diffusion : le 17 août 2021

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Les espaces verts sont essentiels pour accroître la résilience des villes et la qualité de vie qu’elles offrent par l’entremise des biens et des services liés aux écosystèmes qu’elles fournissent. Par exemple, les arbres et autres végétaux peuvent améliorer la qualité de l’air et atténuer les effets des îlots thermiques en milieu urbain, en plus de réduire ou de retarder le ruissellement des eaux pluviales, de fournir un habitat faunique, d’offrir des activités récréatives et d’assurer la beauté des lieuxNote .

La verdure urbaine est un indicateur de la présence et de la santé de la végétation dans les zones urbaines qui permet d’évaluer la condition de l’écosystème urbain. L’étude a recours à l’imagerie satellitaire pour surveiller la verdure dans diverses villes à trois périodes dans le temps. Ces données représentent de façon générale la végétation dans l’ensemble de la ville, en tenant compte des parcs et d’autres espaces verts et aménagements publics et privés. Le niveau de verdure urbaine varie selon les conditions environnementales naturelles, comme le climat, ainsi que les différences dans l’utilisation du territoire à l’échelle localeNote .

Le processus d’urbanisation, comme la densification et l’expansion urbaines, peut entraîner une réduction significative de la quantité et de la qualité des zones « vertes » et une augmentation correspondante du nombre de zones « grises ». Celles-ci comprennent des bâtiments, des surfaces imperméables, du sol dénudé et de la végétation peu dense. Les changements temporaires et à long terme de la verdure peuvent être liés au processus d’urbanisation, ainsi qu’à l’ajout ou à la maturation de la végétation urbaine et aux changements de l’état de la végétation attribuables à des facteurs naturels comme la sécheresse, les infestations d’insectes et les maladies.

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Note aux lecteurs

La présente analyse offre une vue synoptique sur la verdure urbaine au Canada pour trois années de référence échelonnées sur une période de 18 ans, ce qui permet d’évaluer la condition de l’écosystème urbain. Pour obtenir de plus amples renseignements sur les comptes des écosystèmes, veuillez consulter la page Système de comptabilité économique et environnementale du Canada — Comptes des écosystèmes. Cette évaluation offre une approche uniforme pour mesurer la verdure urbaine dans l’ensemble du pays; elle peut contribuer à évaluer les progrès réalisés vers l’atteinte de la cible 11.7 de l’objectif 11 du développement durable des Nations Unies, c’est-à-dire « [d]’ici à 2030, assurer l’accès de tous à des espaces verts et des espaces publics sûrs »Note . La surveillance de la verdure au fil du temps peut contribuer à éclairer la prise de décisions sur les politiques d’écologisation.

Dans le cadre de cette analyse, l’Indice de végétation par différence normalisée (IVDN) obtenu à partir des données du spectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS)Note a été utilisé pour estimer la verdure urbaine moyenne dans 996 des 1 010 centres de population (c’est-à-dire ceux situés au sud du 60e parallèle) durant l’étéNote . En résumé, l’IVDN a été utilisé pour évaluer la verdure générale des villes et villages au Canada.

L’IVDN obtenu au moyen des télécapteurs est un indicateur de la présence et de la quantité de végétation; il fournit une mesure relative de l’activité photosynthétique. Les résultats du calcul de l’IVDN varient entre -1 et +1 selon le type d’images satellites, la saison, la zone d’étude, les effets atmosphériques, le type de sol, l’humidité, entre autres. En général, des valeurs élevées de l’IVDN correspondent à une végétation en bonne santé, tandis que des valeurs faibles de l’IVDN indiquent peu de végétation ou aucune végétation. Des valeurs de l’IVDN près de +1 devraient correspondre à une forte densité de feuillage, tandis que des valeurs très faibles (0,1 et moins) correspondent à de la roche stérile, à du sable, à de la neige, à de l’eau ou à des surfaces imperméables (comme des routes et des bâtiments). 

Dans la présente analyse, la classe des zones vertes urbaines correspond aux zones pour lesquelles l’IVDN est égal ou supérieur à 0,5, c’est-à-dire des zones recouvertes principalement de végétation (figure 1). Les zones correspondant à un IVDN inférieur à 0,5 sont considérées comme des zones « grises » et sont en grande partie dépourvues de végétation, bien qu’elles comprennent des parcelles de gazon, des arbustes, des cultures ou d’autres végétaux en mauvaise santé ou en mauvais état. Le choix du seuil de 0,5 pour départager les zones vertes des zones grises a été déterminé après l’analyse de plus de 50 sites au moyen de l’imagerie à haute résolution accessible dans Google Earth Pro et dans les cartes-images de base d’ESRI, ainsi que de l’application d’outils sur les tendances de l’IVDN et les changements de végétation disponibles dans Google Earth Engine. Les couches et les variations de verdure ont également été comparées visuellement à l’indice de verdure urbaine attribuée par Czekajlo et coll. pour 10 sitesNote . Les zones affichant une diminution de la verdure étaient semblables pour les deux produits. Les étendues d’eau ont été exclues de l’analyse.

Figure 1

Description de la figure 1

Le titre de cette image est « Exemples de pixels correspondant à une zone urbaine classée comme zone verte ou zone grise ». Elle a pour but d’afficher visuellement les niveaux de verdure entre des couvertures terrestres variées. Les pixels sont classés comme zone urbaine verte ou grise en fonction de la valeur de l’IVDN obtenue à partir des données de MODIS.

Les pixels de MODIS sont représentés par une boîte avec un contour blanc et sont superposés à des images à haute résolution accessibles dans Google pour visualiser ce qui est présent au sol. L’image compare douze pixels de MODIS organisés en deux rangées horizontales. La rangée supérieure affiche la baisse des niveaux de verdure en pixels verts et la rangée inférieure affiche la baisse des niveaux de verdure en pixels gris. Entre les deux rangées se trouve une flèche qui parcourt la page de gauche à droite allant du vert au blanc pour illustrer la diminution de la verdure.

Les six premières images en pixels de MODIS sont classées comme zones vertes parce que leur valeur de l’IVDN obtenue à partir des données de MODIS est égale ou supérieure à 0,5, le pixel le plus vert se trouvant à gauche et le moins vert, à droite. Les six dernières images en pixels de MODIS sont classées comme zones grises parce que leur valeur de l’IVDN obtenue à partir des données de MODIS est inférieure à 0,5, le pixel le moins gris se trouvant à gauche et le plus gris, à droite. De gauche à droite, le premier pixel vert représente surtout la zone arborée, ainsi que quelques immeubles, un ruisseau et un chemin qui le traverse; le deuxième, un terrain de golf principalement composé de gazon; le troisième, une zone agricole où une partie des pixels sont superposés à une zone résidentielle; le quatrième, un parc urbain avec un terrain de baseball, du gazon et un stationnement; le cinquième, une zone résidentielle avec de grands lots et des arbres; le sixième, une zone résidentielle avec de plus petits lots et quelques arbres. De gauche à droite, le premier pixel gris représente une zone résidentielle avec quelques arbres et du gazon, et surtout des surfaces artificielles; le deuxième, une zone résidentielle sans arbres, avec du gazon et surtout des surfaces artificielles; le troisième, une zone avec de grands bâtiments, surtout des surfaces revêtues et du gazon; le quatrième, une zone principalement composée de grands bâtiments avec des surfaces revêtues et du gazon; le cinquième, un nouvel aménagement résidentiel avec des maisons individuelles, des surfaces revêtues, du sol nu et sans végétation; le sixième, une surface entièrement revêtue.

La verdure d’une même zone géographique a été évaluée sur une période de neuf semaines allant du 25 juin au 26 août pour les années de référence 2001, 2011 et 2019; les limites des centres de population de 2016 ont été utilisées pour assurer une uniformité. Cette variable géographique a été élaborée par Statistique Canada en 2011 pour remplacer la variable géographique « zone urbaine »; les règles de délimitation ont été révisées dans le cadre du Recensement de 2016. Par conséquent, dans la présente étude, les évaluations de 2001 et de 2011 pourraient tenir compte des zones périurbaines qui se sont développées ultérieurement, tandis que l’évaluation de 2019 pourrait exclure l’expansion urbaine qui a eu lieu après 2016. Par conséquent, l’utilisation des limites des centres de population de 2016 pourrait biaiser les résultats en faveur d’une proportion plus élevée de zones vertes en 2001 et en 2011 et d’une proportion plus faible en 2019.

Les données de MODIS utilisées dans cette étude ont une résolution spatiale de 230 m, ce qui correspond à une superficie de 0,05 km2 (soit une zone de couverture de 52 900 m2); la résolution du pixel (230 m x 230 m) est une limite de cet ensemble de données. Cependant, il a été démontré que les indices de végétation obtenus à partir des données de MODIS permettent de déterminer les tendances spatiales et temporelles de la croissance démographique en zone urbaineNote . L’IVDN obtenu à partir des données de MODIS est souvent utilisé dans les enquêtes épidémiologiques sur la verdure et la santé humaineNote ; l’un de ses avantages est sa résolution temporelle plus élevée par rapport à celle des capteurs à haute résolution spatiale comme Landsat. Des résultats similaires ont été obtenus pour l’IVDN provenant des données de MODIS et de Landsat, ce qui démontre la validité de l’ensemble de données de MODIS dans les études sur la verdure et la santé humaineNote . De plus, l’utilisation des données de MODIS permet de recueillir et de traiter les données à l’échelle du continent.

Cette évaluation de la verdure comporte plusieurs limites liées à l’utilisation de l’IVDN pour représenter la verdure, notamment la faible résolution des données de MODIS et le choix du seuil de 0,5 pour l’IVDN visant à classer les pixels en zone verte et en zone grise. De plus, aucune distinction n’a été faite entre la verdure provenant des parcs accessibles au public et celle des espaces privés inaccessibles. L’évaluation de données de séries chronologiques supplémentaires est nécessaire pour effectuer une analyse des tendances, tandis que des données à plus haute résolution sont nécessaires pour déterminer les espaces verts urbains de façon plus détaillée. La prochaine étape de ces travaux sera l’évaluation de l’étendue des espaces verts et de l’état de la verdure en utilisant des ensembles de données spatiales plus détaillées et des périodes supplémentaires.

Les grands centres de population affichent le plus bas niveau de verdure

En 2019, 76 % de la superficie dans 996 centres de population du sud du Canada pouvait être classée comme zone verte (tableau 1). Cette proportion variait selon la taille de la ville et les différences régionales.

En moyenne, 70 % de la superficie totale des terres occupé par les grands centres de population a été classée comme zone verte; la proportion variait de 38 % à Winnipeg à 94 % à Kanata (graphique 1). Ces valeurs correspondent à la verdure au plus fort de l’été et peuvent varier considérablement selon les conditions climatiques locales. Une comparaison des cinq plus grands centres de population montre que 65 % de la superficie de Toronto, 70 % de celle de Montréal, 68 % de celle de Vancouver, 42 % de celle de Calgary et 60 % de celle d’Edmonton ont été classées comme zones vertes en 2019 (figure 2).

La verdure urbaine moyenne représentait 78 % de la superficie des moyens centres de population et 87 % de celle des petits centres de population. Pour plus du tiers (35 %) des petits centres de population, toute la superficie a été classée comme zone verte. En moyenne, le niveau de verdure était le plus bas dans les centres de population de l’ensemble des Prairies, tandis qu’il était le plus élevé dans les provinces de l’Atlantique.


Tableau 1
Verdure urbaine moyenne selon la catégorie de taille et la région des centres de population, 2001, 2011 et 2019
Sommaire du tableau
Le tableau montre les résultats de Verdure urbaine moyenne selon la catégorie de taille et la région des centres de population Centres de population, Verdure urbaine moyenne, Type de changement dans la verdure urbaine , 2001, 2011, 2019, 2001 à 2011, 2001 à 2019, Diminution, Stable et Augmentation, calculées selon nombre, proportion de la superficie et pourcentage de l’ensemble des centres de population unités de mesure (figurant comme en-tête de colonne).
Centres de population Verdure urbaine moyenne Type de changement dans la verdure urbaine
2001 2011 2019 2001 à 2011 2001 à 2019
Diminution Stable Augmentation Diminution Stable Augmentation
nombre proportion de la superficie pourcentage de l’ensemble des centres de population
Ensemble des centres de population 996 80,3 80,3 75,7 27,0 35,2 37,8 38,8 30,1 31,1
Catégorie de taille
Grand 31 75,8 75,4 69,6 29,0 16,1 54,8 77,4 0,0 22,6
Moyen 58 82,0 81,6 77,7 46,6 12,1 41,4 70,7 8,6 20,7
Petit 907 88,3 89,1 87,0 25,7 37,4 36,9 35,4 32,5 32,1
Régions
Atlantique 101 94,3 95,6 93,9 6,9 55,4 37,6 20,8 50,5 28,7
Québec 268 86,0 87,2 82,8 13,1 51,1 35,8 30,6 43,7 25,7
Ontario 286 81,8 81,4 78,7 26,6 37,1 36,4 38,1 33,6 28,3
Prairies 234 61,5 62,6 55,5 41,9 9,8 48,3 43,6 8,1 48,3
Colombie-Britannique 107 84,0 80,6 72,9 49,5 27,1 23,4 67,3 15,9 16,8

Graphique 1

Tableau de données du graphique 1 
Tableau de données du graphique 1
Sommaire du tableau
Le tableau montre les résultats de Tableau de données du graphique 1 2001, 2011 et 2019, calculées selon pourcentage unités de mesure (figurant comme en-tête de colonne).
2001 2011 2019
pourcentage
Toronto 69 68 65
Montréal 76 78 70
Vancouver 84 81 68
Calgary 49 56 42
Edmonton 65 60 60
Québec 91 91 88
Hamilton 78 71 76
Winnipeg 70 51 38
Ottawa–Gatineau (Ont.) 91 89 83
Kitchener 79 76 81
Halifax 93 93 90
London 87 88 86
Victoria 88 91 86
Ottawa–Gatineau (Qc) 93 93 90
Windsor 76 85 56
St. John's 94 93 93
Oshawa 86 87 85
Kelowna 72 53 48
St. Catharines–Niagara Falls 83 87 82
Saskatoon 27 61 46
Moncton 89 95 92
Regina 42 53 44
Sherbrooke 94 94 92
Chicoutimi–Jonquière 88 92 87
Barrie 85 80 74
Kingston 88 92 84
Guelph 79 80 86
Trois-Rivières 76 79 77
Abbotsford 89 91 79
Kanata 92 97 94
Milton 77 48 53

Figure 2

Description de la figure 2

Le titre de cette figure est « Verdure urbaine dans les cinq plus grands centres de population ». Il s’agit d’une représentation visuelle du niveau de verdure urbaine pour trois années (2001, 2011 et 2019) à Toronto, Montréal, Vancouver, Calgary et Edmonton.

La figure comprend une légende et 20 images. La légende comprend quatre catégories : Polygone gris = IVDN < 0,5; pixel vert = IVDN ≥ 0,5; bordure jaune = limites du centre de population (2016) et pixel bleu = eau.

Les images sont organisées en cinq rangées, soit une par centre de population, et en quatre colonnes. La première rangée contient des images de Toronto, la deuxième, des images de Montréal, la troisième, des images de Vancouver, la quatrième, des images de Calgary et la cinquième, des images d’Edmonton.

Les images des trois premières colonnes sont les images du système d’information géographique pour 2001, 2011 et 2019, respectivement. Ces images montrent des pixels qui sont classés comme verts ou gris selon que l’IVDN du MODIS est supérieur ou égal, ou inférieur, au seuil de 0,5. La dernière colonne contient des images en couleur naturelle prises par Sentinel-2 en 2019, où figurent une échelle et une flèche de boussole indiquant le nord comme information de référence. Une ligne jaune délimite le centre de population sur toutes les images.

Cette figure montre que la proportion de chaque centre de population classée comme verte était la plus faible en 2019.

Source : Statistique Canada, Division de la statistique de l'environnement et de l'énergie, totalisation spéciale provenant de Statistique Canada, 2020, Réprésentation corrigée de l'IVDN à partir des images satellitaires MODIS (résolution de 250 m) historiques de 2000 à 2019, https://ouvert.canada.ca/data/fr/dataset/dc700f75-19d8-4913-9846-78615ca93784 (site consulté le 29 avril 2020); comprend des données de Copernicus Sentinel de 2019 modifiées traitées par Sentinel Hub, https://www.sentinel-hub.com/explore/eobrowser/ (site consulté le 15 janvier 2021).


Figure 2 - Données
Verdure urbaine dans les cinq plus grands centres de population
Sommaire du tableau
Le tableau montre les résultats de Verdure urbaine dans les cinq plus grands centres de population. Les données sont présentées selon Centres de population (titres de rangée) et 2001, 2011 et 2019, calculées selon proportion de la superficie unités de mesure (figurant comme en-tête de colonne).
Centres de population 2001 2011 2019
proportion de la superficie
Toronto 69 68 65
Montréal 76 78 70
Vancouver 84 81 68
Calgary 49 56 42
Edmonton 65 60 60

L’incidence de la sécheresse de 2001 sur l’évaluation de la verdure

En général, la proportion de zones vertes dans les centres de population en 2019 était inférieure à celle de 2001. Environ les trois quarts des grands (77 %) et des moyens (71 %) centres de population ont affiché des niveaux de verdure plus bas au cours de cette période (tableau 1). À titre de comparaison, 35 % des petits centres de population ont connu une chute de leur niveau de verdure, tandis que 33 % d’entre eux n’ont enregistré aucun changement.

De 2001 à 2011, la proportion globale de verdure urbaine est restée la même. Ce résultat s’explique en grande partie par les conditions de sécheresse généralisée dans tout le sud-ouest du Canada en 2001 et un été anormalement sec en Ontario et au Québec la même annéeNote . La sécheresse de 2001 a eu d’importantes répercussions sur l’état des forêts urbainesNote , ce qui a entraîné une baisse de la proportion de zones vertes cette année-là. En revanche, les conditions météorologiques pendant la saison de croissance étaient plus normales en 2011Note .

De 2001 à 2011, une augmentation du niveau de verdure a été observée dans environ la moitié des grands (55 %) et des moyens (41 %) centres de population. Une diminution a été enregistrée dans 29 % des grands centres de population et dans 47 % des moyens centres de population, ce qui indique que le processus d’urbanisation dans ces régions était probablement suffisamment important pour contrer les répercussions des conditions météorologiques et contribuer au changement du niveau de verdure. En 2011, le niveau de verdure urbaine était stable ou avait augmenté dans la majorité (74 %) des petits centres de population par rapport à 2001.

Le processus d’urbanisation lié à la variation de la population constitue un facteur

La surveillance de la sécheresse indique que le sud du Canada a connu des conditions de temps anormalement sec ou de sécheresse modérée en 2019Note . Bien que ces conditions aient pu contribuer à une diminution des niveaux de verdure, elles étaient moins graves que les conditions observées en 2001, ce qui laisse entendre qu’en général, la réduction de la verdure urbaine enregistrée de 2001 à 2019 peut s’expliquer par le processus d’urbanisation.

Winnipeg, Milton, Kelowna, Windsor et Vancouver ont connu certaines des plus fortes diminutions de la proportion de l’étendue de verdure en 2019 par rapport à 2001 (graphique 2). Ces importantes diminutions de la verdure sont probablement en partie attribuables aux effets de l’urbanisation et de la sécheresse de 2019. À titre d’exemple, à Milton, la diminution du niveau de verdure au cours de cette période a coïncidé avec une augmentation de 350 % de la population de 2001 à 2016 (figure 3 et tableau 2). Toutefois, il est important de noter que les diminutions enregistrées à Winnipeg et à Windsor peuvent avoir été plus importantes en raison de l’agrile du frêne, un insecte qui a causé d’importants dommages aux arbres dans certaines régions du paysNote .



Tableau 2
Chiffres de population selon certains centres de population, 2001, 2011 et 2016

Sommaire du tableau
Le tableau montre les résultats de Chiffres de population selon certains centres de population Population, Superficie des terres, Variation de la population, 2001, 2011, 2016, 2001 à 2011 et 2011 à 2016, calculées selon nombre, km2 et pourcentage unités de mesure (figurant comme en-tête de colonne).
Population Superficie des terres Variation de la population
2001 2011 2016 2001 à 2011 2011 à 2016
nombre km2 pourcentage
Ensemble des centres de population 23 399 918 26 917 492 28 508 127 16 733 15,0 5,9
Grands centres de population urbains 17 110 433 19 728 652 20 938 295 9 487 15,3 6,1
Moyens centres de population 2 616 812 3 013 299 3 179 294 2 454 15,2 5,5
Petits centres de population 3 672 672 4 175 541 4 390 538 4 792 13,7 5,1
Grands centres de population affichant les plus fortes diminutions de la proportion de verdure dans les centres de population de 2001 à 2019
Winnipeg 623 649 670 025 711 925 344 7,4 6,3
Milton 22 574 75 880 101 715 40 236,1 34,0
Kelowna 113 302 140 131 151 957 136 23,7 8,4
Windsor 265 926 277 970 287 069 176 4,5 3,3
Vancouver 1 807 734 2 124 443 2 264 823 876 17,5 6,6
Barrie 108 413 140 383 145 614 84 29,5 3,7
Abbotsford 100 250 115 011 121 279 69 14,7 5,4
Calgary 875 929 1 094 379 1 237 656 586 24,9 13,1
Ottawa–Gatineau (Ont.) 636 432 701 418 735 675 341 10,2 4,9
Edmonton 761 867 935 361 1 062 643 573 22,8 13,6

Figure 3

Description de la figure 3

Le titre de cette figure est « Verdure urbaine, Milton, en Ontario ». Il s’agit d’une représentation visuelle du niveau de verdure urbaine pour trois années (2001, 2011 et 2019) à Milton, en Ontario.

La figure comprend une légende et cinq images. La légende comprend quatre catégories : Bordure jaune = limites du centre de population (2016) ; pixel gris = IVDN < 0,5; pixel vert = IVDN ≥ 0,5; et pixel bleu = eau.

La rangée du haut montre les images du système d’information géographique pour 2001, 2011 et 2019. Ces images montrent des pixels qui sont classés comme verts ou gris selon que l’IVDN du MODIS est supérieur ou égal, ou inférieur, au seuil de 0,5. Une ligne jaune délimite le centre de population.

La deuxième rangée contient des renseignements de référence : à gauche figure une carte du Canada indiquant l’emplacement de Milton (Ontario), et à droite figure une image en couleur naturelle prise par Sentinel-2 en 2019. Entre ces images figurent une légende, une échelle et une boussole.

Cette figure montre une augmentation marquée des zones classées comme grises en 2011 et 2019, comparativement à 2001.

Source : Statistique Canada, Division de la statistique de l'environnement et de l'énergie, totalisation spéciale provenant de Statistique Canada, 2020, Réprésentation corrigée de l'IVDN à partir des images satellitaires MODIS (résolution de 250 m) historiques de 2000 à 2019, https://ouvert.canada.ca/data/fr/dataset/dc700f75-19d8-4913-9846-78615ca93784 (site consulté le 29 avril 2020); comprend des données de Copernicus Sentinel de 2019 modifiées traitées par Sentinel Hub, https://www.sentinel-hub.com/explore/eobrowser/ (site consulté le 15 janvier 2021).


Figure 3 - Données
Verdure urbaine, Milton, en Ontario
Sommaire du tableau
Le tableau montre les résultats de Verdure urbaine 2001, 2011 et 2019, calculées selon proportion de la superficie unités de mesure (figurant comme en-tête de colonne).
2001 2011 2019
proportion de la superficie
Milton 77 48 53

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