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6.3. Leçon : Analyse de réseau

La recherche de la plus petite distance entre deux points est une des utilisations récurrente d’un SIG. Les outils pour réaliser cette tache se trouvent dans la Boîte à outils de Traitements.

Objectif de cette leçon: apprendre à utiliser l’algorithme Analyse de réseau.

6.3.1. ★☆☆ Pas à pas : Les outils et les données

Vous pouvez trouver tous les algorithmes d’analyse de réseau dans le menu Boîte à outils de traitement ► Analyse de réseau. Vous pouvez constater que de nombreux outils sont disponibles :

Ouvrez le fichier de projet exercise_data/network_analysis/network.qgz. Il contient deux couches :

• network_points

• network_lines

La couche network_lines a déjà un style qui aide à comprendre le réseau routier.

Les outils de calcul du chemin le plus court permettent de calculer le chemin le plus court ou le plus rapide entre deux points d’un réseau à partir de :

• points de départ et d’arrivée sélectionnés sur la carte

• point de départ sélectionné sur la carte et points d’arrivée pris dans une couche de points

• points de départ pris à partir d’une couche de points et point final sélectionné sur la carte

Commençons.

6.3.2. ★☆☆ Calculer le chemin le plus court (de point à point)

Analyse de réseau ► Chemin le plus court (de point à point) vous permet de calculer la plus courte distance entre deux points sélectionnés manuellement sur la carte.

Dans cet exemple, nous allons calculer le plus court chemin (et non le plus rapide) entre deux points.

1. Ouvrez l’algorithme Chemin le plus court (de point à point).

2. Choisissez network_lines pour Couche vecteur représentant le réseau.

3. Utilisez Le plus court pour Type de trajet à calculer.

   Utilisez ces deux points comme points de départ et d’arrivée pour l’analyse :

   

4. Cliquez sur le bouton … à côté de Point de départ et choisissez l’emplacement marqué avec Point de départ dans l’image. Activez les options d’accrochage pour une sélection précise. Les coordonnées du point cliqué sont ajoutées.

5. Faites la même chose, mais en choisissant l’emplacement marqué avec Ending Point pour Point d’arrivée.

6. Cliquez sur le bouton Exécuter :

   

7. Une nouvelle couche de lignes est créée, représentant le chemin le plus court entre les points choisis. Décochez la couche network_lines pour mieux voir le résultat :

   

8. Ouvrez la table d’attributs de la couche de sortie. Elle contient trois champs, représentant les coordonnées des points de départ et d’arrivée et le coût.

   Nous avons choisi Le plus court comme Type de trajet à calculer, donc le coût représente la distance, en unités de couche, entre les deux endroits.

   Dans notre cas, la distance la plus courte entre les points choisis est d’environ 1000 mètres :

   

Maintenant que vous savez comment utiliser l’outil, n’hésitez pas à tester d’autres emplacements.

6.3.3. ★★☆ Essayez vous-même : Trajet le plus rapide

Avec les données de l’exercice précédent, essayez de calculer le chemin le plus rapide entre les deux points.

De combien de temps avez-vous besoin pour passer du début à la fin ?

Réponse

1. Ouvrez l’algorithme Analyse de réseau ► Chemin le plus court (de point à point).

   

2. Assurez-vous que le Type de trajet à calculer est Le plus rapide.

3. Cliquez sur Exécuter et fermez la fenêtre.

4. Ouvrez la table d’attributs de la couche en sortie. Le champ coût contient le temps de trajet entre les deux points (en fraction d’heure) :

   

6.3.4. ★★☆ Pas à pas : Options avancées

Découvrons quelques options supplémentaires de l’outil Network Analysis. Dans l’exercice précédent nous avos calculé le trajet le plus rapide entre deux points. Comme vous pouvez l’imaginer, ce temps dépend de la vitesse de déplacement.

Nous utiliserons les mêmes couches et points de départ et d’arrivée que dans les exercices précédents.

1. Ouvrez l’algorithme Chemin le plus court (de point à point).

2. Remplissez les paramètres Couche vecteur représentant le réseau, Point de départ et Point d’arrivée comme nous l’avons fait auparavant

3. Choisissez Le plus rapide comme Type de trajet à calculer

4. Ouvrez le menu Paramètres avancés.

5. Changez la Vitesse par défaut (km/h) de la valeur par défaut 50 à 4.

   

6. Cliquez sur Exécuter

7. Une fois l’algorithme terminé, fermez la fenêtre et ouvrez la table d’attributs de la couche de sortie.

   Le champ coût contient la valeur en fonction du paramètre de vitesse que vous avez choisi. Nous pouvons convertir la valeur du champ coût d’un nombre de fractions d” heures en un nombre de minutes plus lisible.

8. Ouvrez la calculatrice de champ en cliquant sur l’icône .

9. Ajouter un nouveau champ qui contiendra le coût du trajet en minutes.

   

C’est tout ! Vous savez maintenant combien de minutes il vous faudra pour vous rendre d’un point à l’autre si la vitesse de tout le réseau est à 4 km/h.

6.3.5. ★★★ Chemin le plus court avec limitation de vitesse

La boîte à outils d’analyse du réseau propose d’autres options intéressantes. Regardez la carte suivante :

nous aimerions connaître l’itinéraire le plus rapide compte tenu des limites de vitesse de chaque route (les étiquettes représentent les limites de vitesse en km/h). Le chemin le plus court sans tenir compte des limitations de vitesse serait bien sûr le chemin violet. Mais sur cette route, la limite de vitesse est de 20 km/h, alors que sur la route verte, vous pouvez aller à 100 km/h !

Comme nous l’avons fait dans le premier exercice, nous utiliserons le Analyse de réseau ► Chemin le plus court (de point à point) et nous choisirons manuellement les points de départ et d’arrivée.

1. Ouvrez l’algorithme Analyse du réseau ► Chemin le plus court (de point à point).

2. Sélectionnez network_lines pour le paramètre Couche vecteur représentant le réseau.

3. Choisissez Le plus rapide comme Type de trajet à calculer

4. Sélectionnez le Point de départ et le Point d’arrivée comme nous l’avons fait auparavant.

5. Ouvrez le menu Paramètres avancés.

6. Choisissez le champ speed comme paramètre Champ de vitesse. Avec cette option, l’algorithme prendra en compte les limites de vitesse pour chaque route.

   

7. Cliquez sur le bouton Exécuter.

8. Désactivez la couche network_lines pour mieux voir le résultat

   

Comme vous pouvez le constater, l’itinéraire le plus rapide ne correspond pas au plus court.

6.3.6. ★★☆ Zone de desserte (de la couche)

L’algorithme Analyse de réseau ► Zone de desserte (de la couche) peut répondre à la question : étant donné une couche de points, quelles sont toutes les zones atteignables en fonction d’une distance ou d’une valeur temporelle ?

Note

Le Analyse de réseau ► Zone de desserte (du point) est le même algorithme, mais il vous permet de choisir manuellement le point sur la carte.

Étant donné une distance de 250 mètres, nous voulons savoir jusqu’où nous pouvons aller sur le réseau à partir de chaque point de la couche network_points.

1. Décochez toutes les couches sauf network_points.

2. Ouvrez l’algorithme Analyse de réseau ► zone de desserte (de la couche).

3. Choisissez network_lines pour Couche vecteur représentant le réseau.

4. Choisissez network_points pour Couche vecteur avec les points de départ.

5. Choisissez Le plus court dans Type de trajet à calculer.

6. Entrez 250 pour le paramètre Coût du voyage

7. Cliquez sur Exécuter et fermez la fenêtre

   

   La couche de sortie représente le chemin maximum que vous pouvez atteindre à partir des points avec une distance de 250 mètres :

   

C’est cool, n’est-ce pas ?

6.3.7. Conclusion

Vous savez maintenant comment utiliser l’algorithme Analyse de réseau pour résoudre les problèmes de chemin le plus court et le plus rapide.

Nous sommes maintenant prêts à effectuer des statistiques spatiales sur les données de la couche vectorielle. Allons-y !

6.3.8. La suite ?

Vous verrez ensuite comment exécuter des algorithmes de statistiques spatiales sur des jeux de données vectorielles.