Processus général de modélisation d’adéquation

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

Un processus de modèle d’adéquation identifie les meilleurs emplacements à bâtir ou à préserver. Vous pouvez utiliser un modèle d’adéquation pour situer par exemple un lotissement, une école ou un siège d’entreprise. Vous pouvez également utiliser un modèle d’adéquation pour identifier les meilleurs emplacements à préserver du développement dans le cadre de la conservation de la faune ou la prévention des incendies. Quelle que soit l’application potentielle, le processus général reste à peu près le même.

La création d’un modèle d’adéquation passe par quatre étapes principales :

1. Déterminer et préparer les données de critères.
2. Transformer les valeurs de chaque critère en échelle d’aptitude commune.
3. Pondérer les critères les uns par rapport aux autres et les combiner pour créer une carte d’aptitude.
4. Identifier les emplacements à bâtir ou à préserver.

Les étapes du processus de modélisation ci-dessus sont utilisées dans un modèle d’adéquation décrit ci-dessous pour identifier la meilleure zone à préserver pour l’habitat du lynx roux. Le modèle est fourni à des fins d’illustration et ne tente pas de définir toutes les interactions du lynx roux. Bien que cet exemple traite de l’identification de l’habitat du lynx roux, ces étapes générales peuvent être appliquées à la création de modèles d’adéquation pour de nombreuses autres applications, y compris celles mentionnées ci-dessus.

L’image suivante illustre le processus du modèle d’adéquation :

Voici un exemple du processus du modèle d’adéquation.

En premier lieu, l’objectif du modèle d’adéquation doit être articulé. Par exemple, le but de l’implantation d’un domaine skiable n’est pas simplement de disposer d’un terrain approprié avec une neige abondante. L’objectif global est plutôt que le domaine skiable soit financièrement viable. Le terrain et la neige attirent les skieurs, ce qui permet au domaine skiable proposé de gagner de l’argent. En ce qui concerne le modèle d’adéquation du lynx roux, l’objectif peut être de préserver une zone d’habitat suffisante pour qu’une population stable de lynx roux puisse être maintenue pendant au moins 100 ans.

Une fois l’objectif défini, il s’agit d’établir les méthodes d’évaluation du modèle. Dans le cas du domaine skiable, la méthode d’évaluation peut être mesurée par le bénéfice annuel qu’il devrait générer. Dans le cas du modèle du lynx roux, il peut s’agir de maintenir une métapopulation de lynx roux qui sont divisés en 6 sous-populations vivant dans 8 zones d’habitat reliées entre elles.

Étape 1 : déterminer et préparer les données représentant les critères

La première étape de la création d’un modèle d’adéquation consiste à identifier les critères relatifs à l’objet du modèle. Dans cet exemple, il s’agit de ce dont les lynx roux ont besoin pour survivre. Chaque critère identifié devrait permettre d’atteindre l’objectif global du modèle, qui est d’assurer une population stable du lynx roux. Les critères identifiés doivent tenir compte des interactions des lynx roux par rapport à leurs besoins en matière d’habitat.

Dans l’exemple du lynx roux, les critères suivants seront retenus :

1. Pente : l’habitat typique du lynx roux est un terrain escarpé et accidenté qui l’aide à échapper aux prédateurs.
2. Types d’utilisation du sol : les lynx roux vivent dans les forêts et les broussailles, et non dans les zones développées ou semi-développées.
3. Distance des cours d’eau : tout lieu préservé doit se trouver à proximité de cours d’eau ou d’autres sources d’eau.

Puisque les jeux de données concernant la pente et la distance aux cours d’eau ne sont pas disponibles au début du processus, utilisez les outils Spatial Analyst appropriés pour dériver ces critères à partir des données de base existantes. Pour calculer la pente, utilisez l’outil Pente sur la surface d’altitude. Utilisez l’outil Accumulation de distance pour déterminer la distance qui sépare chaque lieu du cours d’eau le plus proche.

Étape 2 : transformer les valeurs de chaque critère en une échelle d’adéquation commune

La pente, l’utilisation du sol et la distance par rapport aux cours d’eau sont les critères qui seront utilisés pour le modèle d’adéquation. Par la suite, ils vont être combinés. Cependant, une addition mathématiquement des rasters de la pente, de l’utilisation du sol et de la distance par rapport aux cours d’eau fournirait des valeurs sans signification. Par exemple, un lieu peut avoir une pente de 5 %, être situé à 600 mètres d’un cours d’eau et avoir une utilisation du sol de 4, ce qui représente parcelle résidentielle unifamiliale. La somme résultante de ces valeurs pour l’emplacement est 609, un nombre sans intérêt. Avant que les rasters de critères puissent être additionnés, les valeurs de chaque critère doivent être transformées en une échelle d’adéquation commune.

Cet exemple utilisera une échelle d’adéquation de 1 à 10. Pour chaque valeur d’un critère, les emplacements dont les attributs sont les plus appréciés recevront des valeurs d’adéquation plus élevées, tandis que les emplacements dont les attributs sont les moins appréciés recevront des valeurs d’adéquation plus faibles. Par exemple, les pentes supérieures à 25 % recevront une valeur d’adéquation de 10, les pentes comprises entre 4 % et 6 % une valeur d’adéquation de 5, et les pentes inférieures à 3 % une valeur d’adéquation de 1.

Lorsque vous transformez les valeurs de chaque critère sur l’échelle d’adéquation de 1 à 10, transformez les valeurs les unes par rapport aux autres à l’intérieur de l’échelle. En d’autres termes, un lieu ayant une valeur d’adéquation de 5 est deux fois moins privilégié qu’un lieu ayant une valeur d’adéquation de 10, et une valeur d’adéquation de 10 est 10 fois plus privilégié qu’un lieu ayant une valeur d’adéquation de 1.

Ce processus de transformation est appliqué à chaque valeur pour chaque critère identifié dans le modèle. Dans le cas du modèle du lynx roux, pour le critère d’utilisation des sols, les types d’utilisation des sols privilégiés, tels que les forêts, se verront attribuer une valeur d’adéquation de 10, les zones résidentielles une valeur d’adéquation de 5, et les zones industrielles une valeur d’adéquation de 1. Quant au critère de distance par rapport aux cours d’eau, les lieux les plus proches recevront une valeur d’adéquation plus élevée de 9 ou 10, et les lieux éloignés recevront une valeur d’adéquation plus faible de 1 ou 2. Il est souhaitable que les valeurs d’adéquation attribuées aient la même préférence entre les critères. Autrement dit, une valeur de pente à laquelle est attribuée une valeur d’adéquation de 5 a la même préférence qu’un type d’utilisation du sol ou une distance par rapport à l’emplacement des cours d’eau à laquelle est également attribuée une valeur d’adéquation de 5.

La carte de la distance transformée des cours d’eau. Les emplacements les plus proches des cours d’eau se voient attribuer des valeurs d’adéquation plus élevées (vert)

Les valeurs de chaque critère sont transformées les unes par rapport aux autres selon une échelle d’adéquation commune. Les critères transformés peuvent maintenant être combinés.

Étape 3 : pondérer les critères les uns par rapport aux autres et les combiner pour créer une carte d’adéquation

Lorsque les trois critères transformés sont additionnés, la plage résultante peut aller de 3 à 30. Un emplacement avec une valeur de 30 est privilégié ; il est escarpé, en forêt et à proximité d’un ruisseau. Les caractéristiques des emplacements ayant des valeurs inférieures font qu’ils sont moins privilégiés.

Toutefois, avant d’additionner les critères, il faut déterminer si un critère est plus important que les autres. Si tel est le cas, ce critère aura un poids plus élevé que les autres. Pour souligner la distinction, le processus de transformation décrit à l’étape 2 convertit les valeurs d’un critère les unes par rapport aux autres. La pondération dans cette étape reflète l’importance relative de chaque critère l’un par rapport à l’autre.

Dans le modèle du lynx roux, le critère de la distance par rapport à l’eau a été identifié comme étant 50 % plus important que les critères de la pente et de l’utilisation du sol. Par conséquent, la distance transformée par rapport aux valeurs des critères relatifs à l’eau sera pondérée (multipliée) par 1,5 avant de procéder à l’addition des critères. Le facteur de pondération pour le critère transformé de la pente et le critère transformé de l’utilisation du sol restera 1.

La carte d’adéquation finale produite en combinant tous les critères. Les zones les plus adéquates sont représentées en vert.

Étape 4 : identifier les emplacements à bâtir ou à préserver

Une carte d’adéquation a été créée. En fonction des attributs de chaque emplacement, la carte d’adéquation indique la préférence de chaque emplacement par rapport à un autre du point de vue d’un lynx roux.

Cependant, les lynx roux ont également des exigences spatiales. Il leur faut une certaine superficie divisée entre plusieurs parcelles d’habitat qui correspondent à une taille minimale et maximale spécifique, et les parcelles ne peuvent pas être plus proches ou plus éloignées les unes des autres que certaines distances.

Sur la base de ces exigences spatiales, les zones optimales seront identifiées à partir de la carte d’adéquation créée à l’étape 3.

Les parcelles finales à préserver pour le lynx roux, affichées sur un arrière-plan d’ombrage.

Les parcelles sont situées dans les emplacements les plus appropriés de la carte d’adéquation (les zones vertes).

Résumé

Vous avez appris les quatre étapes générales pour créer un modèle d’adéquation :

1. Identifier les critères significatifs.
2. Transformer les valeurs pour chaque critère en une échelle d’adéquation commune.
3. Pondérer les critères les uns par rapport aux autres en fonction de leur importance relative et les combiner pour créer une carte d’adéquation.
4. Déterminer les meilleurs emplacements à partir de la carte d’adéquation en fonction des exigences spatiales définies (dans ce cas, la superficie et le nombre de parcelles).

Et ensuite

Consultez Implémenter le processus du modèle d’adéquation à l’aide du modélisateur d’adéquation.