Tutoriel: créer une carte d’aptitude avec ArcMap, avec et sans critères flous (1)

Une carte d’aptitude est la réponse à la question : Où se situe le meilleur emplacement pour une nouvelle ressource ? Le résultat que vous recherchez est une carte représentant tous les sites candidats (classés du plus approprié au moins approprié) qui conviendraient à l’installation d’une nouvelle ressource. Cette carte est une carte d’aptitude classée car elle montre une plage relative de valeurs indiquant le degré d’adéquation de chaque emplacement sur la carte, en tenant compte des critères que vous entrez dans votre étude.

Nous allons suivre le tutoriel Spatial Analyst d’ArcGis (http://help.arcgis.com/fr/arcgisdesktop/10.0/pdf/tutorial_spatial_analyst.pdf ainsi que http://help.arcgis.com/fr/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//00nt00000002000000) en parallèle: en utilisant les outils classiques basés sur la logique booléenne, et en utilisant les outils basés sur des critères souples (nombres flous). Nous pourrons ainsi voir ce qu’apportent réellement ces nouveaux outils et en quoi cette démarche se démarque du processus classique.

Données du didacticiel

Les données requises figurent sur le CD ArcGIS Desktop. Après avoir exécuté l’installation d’ArcGIS, dans la boîte de dialogue Composants d’installation supplémentaires , activez l’option d’installation des données du didacticiel ArcGIS. Dans l’assistant Installation des données des didacticiels ArcGIS, activez l’option d’installation des données Spatial Analyst (le chemin d’accès d’installation par défaut est C:\arcgis\ArcTutor\SpatialAnalyst). Pour suivre cet exemple il vous faut une licence Spatial Analyst.

Ces données, la plupart du type raster, permettent de réaliser l’exercice en suivant la démarche classique (booléenne). Les outils que nous présentons travaillent sur des couches vecteur. Il faut donc vectoriser les couches raster pour suivre la démarche basée sur des critères souples (nombres flous). Dans cette démarche, vous n’avez pas besoin de licence Spatial Analyst mais vous devrez avoir installé les trois outils de logique floue.

Pour vous éviter le travail de vectorisation nous mettons à votre disposition les données nécessaires à cet exercice ici.

Scénario du didacticiel ESRI

La ville de Stowe, Vermont, USA, a connu une augmentation substantielle de la population. Les données démographiques suggèrent que cette augmentation est liée aux familles avec enfants qui déménagent vers la région, profitant des nombreux centres de loisirs situés dans l’entourage. Il a été décidé qu’une nouvelle école doit être créée pour décharger les écoles existantes et en tant qu’urbaniste, vous avez été chargé de rechercher un site potentiel.

Décomposition du problème

Une fois le problème énoncé, nous le scindons jusqu’à identifier les étapes nécessaires pour le résoudre. Ces étapes correspondent aux objectifs à remplir.
Lorsque nous définissons les objectifs, nous devons pensez à comment nous allons les évaluer. Comment va-t-on évaluer la meilleure zone pour le nouvel établissement ? Dans cet exemple de recherche de site, il est préférable de le situer près d’installations récréatives, car la plupart des familles qui ont emménagé dans l’agglomération ont de jeunes enfants qui souhaitent avoir des activités de loisirs. De plus, il est important d’être à l’écart des écoles déjà présentes de manière à les répartir dans toute la ville. L’établissement doit être construit sur un terrain approprié qui soit relativement plat. Davantage d’objectifs pourraient bien sûr être inclus dans cet exemple, comme la recherche d’une surface assez grande pour l’école et son terrain, ou la recherche d’une surface avec la plus haute densité d’enfants d’un âge donné, mais ce modèle est simplifié pour l’exemple.
Pour atteindre ces objectifs, nous devons connaître les informations suivantes :

  • Où sont les emplacements dont le terrain est relativement plat ?
  • L’utilisation du sol est-elle appropriée dans ces emplacements ?
  • Ces emplacements sont-ils assez proches d’installations récréatives ?
  • Sont-ils assez éloignés des écoles existantes ?

Où sont les emplacements dont le terrain est relativement plat ?

Pour trouver les zones dont le terrain est relativement plat, vous devez créer une carte qui affiche la pente du terrain. Ici, le modèle de processus passe par le calcul de la pente du terrain. A partir de la couche Altitude, l’outil Pente de la toolbox Spatial Analyst, permet de calculer la pente pour chaque cellule du raster. Nous avons vectorisé ce résultat, avec l’outil Outils de conversion->De Raster -> Raster vers polygone. Vous trouverez cette couche dans les données de l’exercice avec le nom PentePolys.

L’utilisation du sol est-elle appropriée dans ces emplacements ?

Vous devez déterminer les caractéristiques d’un type d’utilisation du sol approprié sur lequel construire l’école. Ce processus est subjectif et fonction de votre problème. Ici, les terres agricoles sont considérées comme les terrains de construction les moins chers et donc privilégiés. Viennent ensuite les terres stériles, puis les zones à arbustes, les forêts et les zones déjà construites. Aucun modèle de processus n’est impliqué ici, seulement l’identification du jeu de données d’utilisation du sol en entrée et la détermination du type d’utilisation du sol le plus approprié. Les données d’utilisation du sol (Landuse) ont été vectorisées avec la même commande ( Outils de conversion->De Raster -> Raster vers polygone). Vous trouverez le résultat dans la couche OccupationSolPolys.

Ces emplacements sont-ils assez proches d’installations récréatives ?

Vous savez qu’il est préférable de construire l’école à proximité d’installations récréatives. Vous devez donc créer une carte qui affiche les distances par rapport à ces installations pour situer éventuellement l’école dans les zones avoisinantes. Ici, le modèle de processus passe par le calcul des distances depuis les installations récréatives. Pour calculer les distances en ligne droite (distance Euclidienne) nous utilisons l’outil Spatial Analyst -> Distance -> Distance Euclidienne, puis nous vectorisons le résultat pour obtenir la couche DistanceRecre.

Sont-ils assez éloignés des écoles existantes ?

Il est préférable de situer l’école à l’écart des établissements déjà présents pour éviter d’empiéter sur leurs zones de captation. Vous devez donc créer une carte indiquant la distance par rapport aux écoles existantes. Ici, le modèle de processus passe par le calcul de la distance par rapport aux écoles existantes. Pour calculer les distances en ligne droite (distance Euclidienne) nous utilisons l’outil Spatial Analyst -> Distance -> Distance Euclidienne, puis nous vectorisons le résultat pour obtenir la couche DistanceEcoles.

Pour démarrer la production de la carte d’aptitude en suivant la procédure classique du didacticiel Spatial Analyst vous devriez avoir la configuration suivante:

configuration de départ pour le didacticiel Spatial Analyst
Configuration de départ pour le didacticiel Spatial Analyst

Pour démarre la production de la carte d’aptitude en suivant la procédure basée sur la logique floue, vous devriez avoir la configuration suivante:

Configuration de départ pour le didacticiel Logique Floue
Configuration de départ pour le didacticiel Logique Floue

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *