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Géomatique et gestion des risques naturels - Colloque international d’Oujda, 6-7-8 mars 2012 -
Les outils WebGIS au service de la prévention des risques liés au sous-sol en Wallonie
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La Wallonie : une terre de géologie
Source : d’après DGO4, 2006.
• Géologie dense et complexe • 12 000 mètres d’épaisseur • Du Cambrien au Quaternaire • Juste quelques lacunes
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La Wallonie : une terre densément peuplée
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• Superficie : 16 844 km² • Population (2008) : 3 456 775 hab. • Densité de population : 205 hab./km² Source : DGO3, 2008.
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La Wallonie : une terre de communication
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Source : DGO3, 2010.
• Vastes secteurs > à 1000 hab/km²
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
Étude : DGO3, 2010.
• Plus de 30% du territoire
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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• Grottes, chantoirs, rivières souterraines, dolines, résurgences, dépressions paléokarstiques, …
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Une réponse : l’Atlas du karst wallon
• Terrains calcaires – Sur base des cartes géologiques
• Les failles – Sur base des cartes géologiques
– Incidence sur le drainage et la localisation
• Les sites karstiques recensés – Abris sous roche, cavités, pertes,
résurgences, dépressions, abannets,…
– Numéro de référence unique
• Les sites surfaciques – Diamètre supérieur à 50 m
• Les circulations d’eau souterraine
– Relations entre perte et résurgence
– Distinction lors de traçages (injection d’un colorant)
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Étude : d’après DGO3, 2010
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Une réponse : l’Atlas du karst wallon
• Description des sites – Nom et localisation
• Nom du site et synonymes (Littérature)
• Numéro de référence unique (ex; 592-056)
• Commune et Lieu-dit
• Coordonnées LB72 (Carte ou GPS)
• Altitude (Carte)
• Bassin hydrographique (Cours d’eau)
• Cantonnement forestier (Surveillance)
– Caractéristiques et description • Géologie (Suivant carte géologique)
• Description (Caractéristiques du site)
• Hydrogéologie (Débit, eaux, relations, …)
• Etat des lieux (Date et suivi, pollutions, …)
– Dimension du site • En surface (Longueur, largeur, profondeur)
• Sous- terre (Développement, dénivellation)
• Topographie (date, auteurs, plans)
– Statut du site • Intérêts (géol, géom, hydro, archéo, bio, …)
• Statuts (plan de secteur, protections, …)
• Interventions (mesures suggérées)
– Références bibliographiques
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• Mises à jour continues depuis 1994
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Une réponse : l’Atlas du karst wallon
Étude : DGO3, 2010.
• 153 communes concernées • 6250 phénomènes recensés
(dont plus de 1000 cavités)
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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25.05.2004
2002 Amostrennes (Esneux)
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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2006
Habitation à Xhoris (Ferrières)
2006
Référence : DGO4, 2006.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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2006 2006
Chantoir de crue de Crossée (Ouffet)
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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21.07.1980 2005
Moulin du Rouge-Thiers (Aywaille)
Référence : DGO4, 2006.
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Une réponse : une législation adaptée
• Depuis le 27 novembre 1997, la CWATUPE intègre plusieurs articles relatifs aux risques naturels, dont :
Article 136 du CWATUPE (version 2011) : « L’exécution des actes et travaux peut être soit interdite, soit subordonnée à des conditions particulières de protection […] lorsque les actes, travaux et permis […] se rapportent à : 3° des biens immobiliers exposés à un risque naturel ou à une contrainte géotechnique majeurs tels que l’inondation […], l’éboulement d’une paroi rocheuse, le glissement de terrain, le karst, les affaissements miniers ou le risque sismique. »
• Sur base de ces articles, l’Administration régionale remet des avis consultatifs aux administrations communales dans le cadre de la procédure de remise des permis
• Sauf pour les projets d’intérêt public, les administrations communales sont
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Une réponse : la Carte des contraintes karstiques
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• Série de 7 conventions – 1995 : Étude-pilote de Sprimont
– 1998 : Zones urbanisables (2 conv.)
– 2000 : Carrières, réseaux, CSIS
– 2004 : Craies du Pays de Herve
– 2005 : Équipements d’épuration, …
• Zones de contraintes – Où la construction doit être
subordonnée à des conditions particulières
– Définies au départ de l’atlas du karst au moyen d’analyses géomorphologiques complémentaires
• Composantes – Sites karstiques (symbole de 50 m)
– Périmètres de contraintes sur base de la nature, de la topographie, de l’importance du phénomène, de la densité de ceux-ci et de l’évolution
Étude : DGO4, 2007.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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Gaurain-Ramecroix 1999 Gaurain-Ramecroix 2005
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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• Plus de 200 effondrements (Ø 1 à 30m) entre 1910 et 2000
Fréquence
Effondrements Densité d’effondrements
Références : Kaufmann O. et al., 1999 et Kaufmann O. et al., 2002.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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1Km
• Pompages pour l’exploitation de carrières et l’eau de distribution
Niveaux piézométriques et flux
Carrières Cimescaut à Antoing
31.08.2005
Références : Kaufmann O. et al., 1999 et Kaufmann O. et al., 2002.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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Altitude du toit du substrat Altitude du niveau piézométrique maximal
Références : Kaufmann O. et al., 2002.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les phénomènes karstiques
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Hauteur du substrat au-dessus du plan d’eau Classification de la probabilité d’occurence
• Relations avec la taille, la concentration et l’évolution spatio-temporelle des effondrements, ainsi que la couverture marneuse
Références : Kaufmann O. et al., 2002.
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Une réponse : la Carte des contraintes karstiques
• Zones de contraintes – Où la construction doit être
subordonnée à des conditions particulières
– Définies au départ de l’étude scientifique expliquée ci-avant
• Composantes – Sites karstiques (symbole de 50 m)
– Périmètres de contraintes sur base de la densité d’effondrements et du dénoyage :
• > 15 effondrements par km²
• Entre 1 et 15 effondrements par km² OU Dénoyage > 10 m
• < 1 effondrement par km² OU Dénoyage > 5m
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Étude : DGO4, 2007.
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Des contraintes relatives au sous-sol : l’éboulement de parois rocheuses
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Rochers de Frênes à Lustin (Profondeville)
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Des contraintes relatives au sous-sol : l’éboulement de parois rocheuses
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22.05.2008
21.05.2008
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Des contraintes relatives au sous-sol : l’éboulement de parois rocheuses
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2006
Habitations à Houx (Yvoir) Poilvache et Houx (Yvoir)
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Une réponse : la Carte des risques d’éboulement
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• 1ère étape : Classification des versants supérieurs à 30°
• 2ème étape : Définition de zones de contraintes d’éboulement
Étude : DGO4, 2005.
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Une réponse : la Carte des risques d’éboulement
• Fiche technique de terrain – la description des équipements
– la localisation des équipements par rapport au versant
– une série d'observations relatives au versant
– une caractérisation de l'état des roches nues
– des éléments « divers »
• Classification – Attribution d’un valeur aux critères ci-
avant pour définir une cote pour chaque versant
– 3 classes de versants : risque élevé, modéré et faible
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Référence : DGO4, 2008.
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Une réponse : la Carte des risques d’éboulement
• Série de 3 conventions – 2002 : 58 planches IGN
– 2003 : 58 planches IGN
– 2005 : 38 planches IGN
• Zones de contraintes d’éboulement
– Où la construction doit être subordonnée à des conditions particulières
– Définies autour des parois repérées sur le terrain
• Composantes – En retrait du sommet :
distance horizontale = 1 x hauteur
– A partir du pied du versant (inertie) : distance horizontale = 2 x hauteur
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Étude : DGO4, 2005.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les glissements de terrain
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Études : DGO4, 1998, DGO4, 2000 et DGO4, 2004.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les glissements de terrain
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Frasnes-lez-Anvaing 2003
Frasnes-lez-Anvaing 2003 Mont-de-l’Enclus
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Des contraintes relatives au sous-sol : les glissements de terrain
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Manaihan (Herve)
Manaihan (Herve)
Manaihan (Herve)
2001
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Des réponses : les cartes des glissements de terrain
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Études : DGO4, 1998, DGO4, 2000 et DGO4, 2004.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les risques liés à son exploitation
• Tout ce qui est souterrain n’est pas mine !!!
Article 552 du Code civil (promulgué le 06.02.1804) : « La propriété du sol emporte la propriété du dessus et du dessous. Le propriétaire peut faire au-dessus toutes les plantations et constructions qu'il juge à propos, sauf les exceptions établies au titre « des servitudes ou services fonciers ». Il peut faire au-dessous toutes les constructions et fouilles qu'il jugera à propos, et tirer de ces fouilles tous les produits qu'elles peuvent fournir, sauf les modifications résultant des lois et règlements relatifs aux mines, et des lois et règlements de police. »
• On est propriétaire de son sous-sol jusqu’au centre de la terre
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Des contraintes relatives au sous-sol : les risques liés à son exploitation
• Mines – exploitation de substances définies par la loi (combustibles, minerais métalliques, fer si
travaux d’art, alun, or,…)
– exploitations à ciel ouvert ou souterraine
– en vertu d ’un acte de concession (propriété privée perpétuelle des substances énumérées et des travaux)
– retrait possible par le Gouvernement
– responsabilité du concessionnaire (sécurité, dommages)
– responsabilité objective pour les dommages miniers (civil)
– surveillance perpétuelle par l ’Administration des Mines (auj. DRIGM)
• Minières de fer (régime < 1988) – exploitations de minerais de fer oxydés et hydratés à ciel ouvert ou en souterrain (sans
travaux d’art réguliers)
• Carrière souterraine – exploitation de toutes substances non définies comme mines (calcaires, grès, ardoises, ...)
– en vertu du droit civil du propriétaire de la surface à exploiter son bien (sauf les mines)
– le sous-sol (sauf les mines concédées) appartient au propriétaire de la surface (par ex. en concession houillère, il possède tout son sous-sol, sauf les couches de houille)
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• Il subsiste 252 concessions minières sur 361 (houille, fer, plomb, zinc, calamine, manganèse, cuivre, or, alun, graphite, lignite, …)
Des contraintes relatives au sous-sol : les risques liés à son exploitation
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Source : R. Van de Velde, 2003.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les risques liés à son exploitation
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Premiers puits avant le 18e siècle
Charbonnage de Cheratte 22.06.2007
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Des contraintes relatives au sous-sol : les risques liés à son exploitation
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Charbonnage de la Haye au Laveu (Liège)
19ème siècle
20ème siècle
Source : Warzée C., 2010.
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Des contraintes relatives au sous-sol : les risques liés à son exploitation
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Laveu (Liège) 05.11.2010 Laveu (Liège) 06.11.2010
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Des contraintes relatives au sous-sol : les risques liés à son exploitation
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Puits du Moyen-âge à Jemappes
2008
Laveu (Liège)
04.10.2008
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Une réponse : la carte des issues et puits de mine
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• L’ISSeP a scanné près de 10 000 plans sur plus de 100 000 plans en archive
• Plans levés dans des projections locales ou anciennes (Bonne)
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Une réponse : la carte des issues et puits de mine
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Une réponse : la carte des issues et puits de mine
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• La précision résultante est très bonne conformément au repérage effectué sur le terrain (mesure GPS)
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Une réponse : la carte des issues et puits de mine
• 15 000 points connus sur les seuls 2 derniers siècles d’exploitation
• Le SEROS complète les informations concernant chaque puits et issues de mines sur base des rapports, documents annexes, …
• Une vérification de la position exacte des puits et issues grâce aux visites de terrain (retraits de concession et accidents)
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Études : DGO3, en cours (a) et DGO3, en cours (b).
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Des contraintes relatives au sous-sol : les risques liés à son exploitation
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• Il est fait de même pour les documents relatifs aux carrières souterraines et aux minières et fer dont on possède des plans.
• Contrairement aux concessions minières, la réglementation n’est pas contraignante (pas de suivi des travaux obligatoire).
Minette de Lorraine à Musson 28.10.2011 Craie phosphatée à Ciply
Carrière souterraine Minière de fer devenue Mine
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Des réponses : les cartes des carrières et des minières
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Des outils de prévention : Une information accessible
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Source : Cellule SIG, DGO3.
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Des outils de prévention : Une information accessible
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Liens
Table des Matières et légende
Outils de localisation
Table de résultats
Mise à disposition des données depuis une application de consultation par internet
Depuis le 22 novembre 2010, http://carto1.wallonie.be/soussol
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Des outils de prévention : Une information accessible
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30000
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Des outils de prévention : Une information accessible
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Depuis le 27 février 2012, http://157.164.184.140/cms/site/geoprod
(Adresse temporaire)
Explication détaillée et didactique des données relatives au sous-sol disponibles au
moyen d’un site internet évolutif
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Perspectives
• Les données devraient s’enrichir encore et en tout cas s’améliorer (versionning).
• D’autres services WebGIS (WMS et WFS) verront le jour, ainsi qu’une application de consultation commune pour toutes les données cartographiques du SPW.
• Ce site devrait servir de base pour le développement du futur « Certificat du sous-sol » destiné à accompagner les futures demandes de permis.
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Études
DGO3, 2010. Convention sur l’Atlas du karst wallon, avec la CWEPSS
DGO3, en cours (a). Convention sur la Numérisation des plans miniers et relevé de la position des issues et puits de mines, avec l’ISSeP
DGO3, en cours (b). Convention sur l’Établissement d’une base de données puits et issues de mines, avec le SEROS
DGO4, 1998. Convention sur les Contraintes physiques et géotechniques du Mont-de-l’Enclus, avec l’ULg
DGO4, 2000. Convention sur les Glissements de terrain du Pays de Herve, avec l’ULg
DGO4, 2005. Dernière convention sur les Cartographie numérique des risques d’éboulement de parois rocheuses, avec l’ULg
DGO4, 2004. Convention sur les Contraintes physiques inhérentes aux glissements de terrain et au karst dans le Crétacé du Pays de Herve, avec l’ULg
DGO4, 2007. Dernière convention sur les Cartographie des contraintes karstiques, avec l’ULg, l’UMons et la CWEPSS
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Références et sources
DGO4, 2006. Les risques majeurs en Région wallonne : Prévenir en aménageant, Études et documents, 317p.
DGO4, 2008. Les risques majeurs en Région wallonne : Le risque d’éboulement de parois rocheuses Prévenir ou soutenir ?, Études et documents, 168p.
Kaufmann O. & Quinif Y., 1999. Cover-collapse sinkholes in the « Tournaisis » area, southern Belgium, Engineering Geology 52 , 15-22.
Kaufmann O. & Quinif Y., 2002. Geohazard map of cover-collapse sinkholes in the « Tournaisis » area , southern Belgium, Engineering Geology 65 , 117-124.
DGO4, 2006. Atlas de Wallonie, Service public de Wallonie
DGO3, 2008. Tableau de bord de l’environnement wallon, Service public de Wallonie
DGO3, 2010. Tableau de bord de l’environnement wallon, Service public de Wallonie
Warzée C., 2010. Effondrement de la chaussée rue Chauve-Souris, à Saint-Gilles, Blog : http://liege-photos.skynetblogs.be
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Remerciements
• Institut Scientifique de Service Public (ISSeP)
• Service d’Etude et de recherche des Ouvrages Souterrains (SEROS)
• Commission Wallonne d’Etude et de Protection des Sites Souterrains (CWEPSS)
• Service Géologique de Belgique (SGB)
• Universités
– Université Catholique de Louvain (UCLouvain)
– Université de Mons (UMons)
– Université de Liège (ULg)
– Université Libre de Bruxelles (ULB)
– Facultés de Namur (FUNDP)
• Service Public de Wallonie :
– Cellule Sous-sol / Géologie (DGO3)
– Cellule SIG (DGO3)
– Cellule Aménagement-Environnement (DGO4)
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