Procédure de création de zones tampon
La routine de création de zone tampon parcourt chacun des sommets de l'entité en entrée et crée des décalages de zone tampon. Les entités de zone tampon en sortie sont créées à partir de ces décalages.
Création de décalages autour d'une ligne
Entité linéaire en entrée
Décalages créés autour de l'entité linéaire en entrée
Zone tampon dérivée des décalages
Description de la distance de la zone tampon
Le paramètre de distance de la zone tampon peut être entré sous forme de valeur fixe ou sous forme de champ contenant des valeurs numériques.
Exemple 1: distance fixe
L'illustration suivante présente la zone tampon d'une classe d'entités linéaires avec une distance de 20, un type d'extrémité FLAT, un type de côté FULL et un type de fusion ALL..
Etant donné que la distance de la zone tampon est une constante, toutes les entités sont bufférisées avec la même largeur.
Exemple 2: distance issue d'un champ
Cet exemple illustre la zone tampon d'une classe d'entités linéaires avec un champ numérique comportant les valeurs 10, 20 et 30 pour la distance, un type d'extrémité FLAT, un type de côté FULL et un type de fusion ALL.
Etant donné que les distances de la zone tampon dépendent des valeurs de champ, plusieurs largeurs de zone tampon peuvent être appliquées dans une même opération.
Bufferisation géodésique et euclidienne
Une des fonctionnalités importantes de l'outil Zone tampon est le paramètre Méthode, qui définit le mode de génération des zones tampon. Deux méthodes élémentaires permettent de générer des zones tampon : euclidienne et géodésique.
- Les zones tampon euclidiennes mesurent la distance dans un plan cartésien bidimensionnel, où les distances en ligne droite ou euclidiennes sont calculées entre deux points d'une surface plane (plan cartésien). Les zones tampon euclidiennes sont les plus courantes et fonctionnent bien lors de l’analyse de distances autour d’entités dans un système de coordonnées projetées, concentrées dans une surface relativement petite (par exemple, une zone UTM).
Dans un système de coordonnées projetées, la projection comporte des surfaces où les distances, les surfaces et la forme des entités sont déformées. Cela est dû à l'utilisation de systèmes de coordonnées projetées. Par exemple, avec un système de coordonnées projetées UTM ou State Plane, les entités sont plus précises lorsqu'elles sont proches de l'origine de la projection (centre de l'Etat ou zone UTM), mais se déforment lorsqu'elles s'éloignent de l'origine. De même, si un système de coordonnées projetées du monde est utilisé, la distorsion est souvent minime dans une surface, mais importante dans une autre (pour la projection de Mercator du monde, la distorsion est minime près de l'équateur, mais importante près des pôles). Pour un jeu de données comportant des entités dans les hautes et basses surfaces de distorsion, les zones tampon euclidiennes sont plus précises dans les basses surfaces de distorsion et moins précises dans les hautes surfaces de distorsion.
- Les zones tampon géodésiques tiennent compte de la forme réelle de la Terre (ellipsoïdale, ou plus exactement géoïdale). Les distances sont calculées entre deux points d'une surface courbe (forme géoïdale), et non entre deux points d'une surface plane (plan cartésien). Il est recommandé de toujours créer des zones tampon géodésiques dans les cas suivants :
- Vos entités en entrée sont dispersées (elles couvrent plusieurs zones UTM, de vastes régions ou même l'intégralité du globe).
- La référence spatiale (projection cartographique) de vos entités en entrée déforme les distances en vue de préserver d'autres propriétés, telles que la surface.
Le paramètre Méthode détermine le mode de création des zones tampons.
- Plane est l'option définie par défaut. Cette option définit automatiquement la méthode à utiliser en fonction du système de coordonnées des entités en entrée.
- Si les entités en entrée disposent d'un système de coordonnées projetées, des zones tampon euclidiennes sont créées.
- Si les entités en entrée ont un système de coordonnées géographiques et que vous spécifiez une distance de la zone tampon en unités linéaires (mètres, pieds, etc, par opposition aux unités angulaires telles que les degrés), des zones tampons géodésiques sont créées.
- Cette option produit le même résultat que l'outil Zone tampon des versions antérieures à ArcGIS 10.3.
- Géodésique crée une zone tampon géodésique de préservation de la forme, quel que soit le système de coordonnées en entrée. La zone tampon géodésique de préservation de la forme ne suppose pas que les lignes qui connectent les sommets sont des courbes géodésiques. Elle bufferise en revanche les entités dans la référence spatiale de la classe d'entités en entrée afin de créer des zones tampon qui représentent plus fidèlement la forme des entités en entrée. Si vous vous préoccupez de la forme de vos zones tampon, ainsi que du degré de correspondance de leur forme avec les entités en entrée d'origine, il est recommandé d'utiliser cette option, en particulier lorsque vos données en entrée se trouvent dans un système de coordonnées géographiques. Dans certains cas, ceci peut prendre plus de temps que la zone tampon géodésique créée à l'aide de l'option Planaire, mais vous obtenez ainsi une zone tampon qui correspond davantage à la forme de l'entité en entrée.
Exemple de zone tampon géodésique
Cet exemple vise à comparer des zones tampon géodésiques et euclidiennes de 1 000 kilomètres pour plusieurs villes du monde. Les zones tampon géodésiques ont été créées par la bufférisation d'une classe d'entités ponctuelles avec un système de coordonnées géographiques, tandis que les zones tampon euclidiennes ont été créées par la bufférisation d'une classe d'entités ponctuelles avec un système de coordonnées projetées (les points représentent les mêmes villes dans les jeux de données projetés et non projetés).
Lors de l'utilisation d'un jeu de données dans l'un des systèmes de coordonnées projetées communs pour le monde entier, tel que Mercator, la distorsion de projection peut être minime près de l'équateur, mais importante près des pôles. Pour un jeu de données projeté Mercator, les mesures de distance et les décalages de zone tampon sont normalement assez précis près de l'équateur, mais moins précis loin de l'équateur.
Le graphique sur la gauche affiche les emplacements des points en entrée. L'équateur et le méridien principal sont indiqués en référence. Les deux graphiques s'affichent dans la projection Mercator (monde).
Dans le graphique de droite, les points proches de l'équateur présentent des zones tampon géodésiques et euclidiennes coïncidentes. Pour les points proches de l'équateur, la projection de Mercator fournit des mesures de distance précises. Toutefois, les zones tampon de points éloignés de l'équateur affichent une distorsion de distance bien plus importante, car leurs zones tampon euclidiennes sont beaucoup plus petites que les zones tampon géodésiques. Cela se produit avec la projection Mercator, car les surfaces au niveau des pôles sont étirées : les masses continentales situées près des pôles, comme le Groenland et l'Antarctique, présentent une bien plus grande surface que les masses continentales proches de l'équateur. Toutes les zones tampon euclidiennes de 1 000 kilomètres sont la même taille, car la routine de création de zone tampon euclidienne suppose que les distances de carte sont les mêmes dans toute la projection (1 000 kilomètres au Brésil sont identiques à 1 000 kilomètres en Russie centrale). Cette supposition est fausse, car lorsqu'elles s'éloignent de l'équateur, les distances de projection se déforment de plus en plus. Pour n’importe quel type d’analyse de distance sur une échelle globale, les zones tampon géodésiques doivent être utilisées, car elles sont précises dans toutes les surfaces, contrairement aux zones tampon euclidiennes qui ne sont pas précises dans les hautes surfaces de distorsion.
Remarque :
L'affichage de zones tampon géodésiques et euclidiennes sur un globe indique que les zones tampon géodésiques sont vraiment plus précises.
Ce sont les mêmes zones tampon euclidiennes et géodésiques de 1 000 kilomètres qui ont été créées dans l'exemple ci-dessus. Affichées sur un globe, toutes les zones tampon euclidiennes sont de taille différente malgré le fait que la même distance de zone tampon ait été utilisée (la zone tampon en Alaska semble bien plus petite que la zone tampon au Brésil). Les zones tampon sont donc créées avec la fausse idée que toutes les distances de carte sont les mêmes d'un emplacement à l'autre. Au contraire, chacune des zones tampon géodésiques présente une taille uniforme correcte sur le globe. Ces zones tampon géodésiques sont correctes, car elles n'ont pas été influencées par la distorsion d'un système de coordonnées projetées.
Informations supplémentaires sur la bufférisation géodésique
Les sommets des entités polylignes et surfaciques en entrée sont supposés être connectés par des lignes géodésiques (une ligne géodésique représente le plus court chemin entre deux points sur un ellipsoïde). Si le chemin souhaité entre les sommets n'est pas destiné à suivre une géodésique, vous devez tout d'abord densifier de manière explicite les entrées. Les géométries peuvent être densifiées à l'aide de l'outil Densifier. Vous pouvez également sélectionner la méthode GEODESIC pour obtenir les zones tampons correspondant le mieux à la forme des entités en entrée (voir ci-dessous).
Zones tampons géodésiques de préservation de la forme
Lorsque vous bufférisez des lignes ou des polygones, la méthode Géodésique produit des zones tampons géodésiques en bufférisant l'entité de la référence spatiale de la classe d'entités en entrée pour s'assurer que les zones tampons suivent la forme géodésique des entités en entrée.
Après avoir utilisé la méthode Géodésique, vous remarquerez une différence minime dans les tampons de sortie. Cela est dû au fait que l'application de la méthode géodésique de préservation de la forme est plus évidente dans les cas où les entités en entrée ne présentent pas une densité de sommet appropriée pour que le processus de création de zone tampon conserve leur forme (entités habituellement très grossières et inexactes). Vous devez ainsi bien connaître vos données en entrée avant de décider d'utiliser la méthode Géodésique.
Par exemple, vous pouvez observer ci-dessous une entité très grossière comportant très peu de sommets (lesquels se trouvent uniquement aux courbes de la ligne) qui recouvre une grande partie du globe :
Si nous bufférisons cette ligne de 500 km à l'aide de la méthode Planaire, nous obtenons cette entité de zone tampon en sortie (rose) :
Cela est assez inattendu, mais comme nous l'avons indiqué précédemment, la méthode Planaire (lors de la création de zones tampons géodésiques) suppose que les sommets de l'entité polylinéaire en entrée sont connectés par des lignes géodésiques, identifiées en violet ci-dessous :
Ainsi, en observant les entités en entrée (bleu), les lignes géodésiques résultantes (violet) et la zone tampon géodésique (rose) regroupées dans ce cas, la sortie est maintenant logique :
Ce n'est sans doute pas ce que vous souhaitez.
La méthode Géodésique ne suppose pas que les lignes connectant les sommets sont connectées par des courbes géodésiques. La zone tampon géodésique obtenue via la méthode Géodésique est illustrée ci-dessous en vert :
Vous avez maintenant une zone tampon géodésique qui conserve plus fidèlement la forme de l'entité en entrée.
Le champ BUFF_DIST
Les valeurs du champ BUFF_DIST de la classe d’entités en sortie sont exprimées dans l’unité linéaire du système de coordonnées des entités en entrée. Si, par exemple, une distance de zone tampon de 50 mètres est spécifiée dans l’outil, mais que le jeu de données en entrée comporte un système de coordonnées qui utilise le pied comme unité linéaire, ces 50 mètres sont convertis en pieds dans le champ BUFF_DIST en sortie. Cette règle comporte toutefois deux exceptions :
- Si les entités en entrée comportent un système de coordonnées géographiques et que la distance de la zone tampon est exprimée dans une unité linéaire, comme les kilomètres ou les miles, les valeurs du champ BUFF_DIST sont exprimées en mètres.
- Si la référence spatiale des entités en entrée est inconnue, aucune conversion n’est appliquée. La valeur du champ BUFF_DIST correspond donc exactement à la valeur entrée.
La table suivante récapitule les scénarios pour lesquels les unités du champ BUFF_DIST sont converties ou non.
| Système de coordonnées des entités en entrée | Unités de distance de la zone tampon | Conversion des unités |
|---|---|---|
Géographique | Angulaire ou linéaire | Conversion en mètres |
Projeté | Angulaire | Conversion en unités du système de coordonnées en entrée |
Projeté | Linéaire | Conversion en unités du système de coordonnées en entrée |
Géographiques ou projetées | Inconnu | Apparemment des unités de système de coordonnées en entrée |
Inconnu | Angulaire ou linéaire | Aucune conversion |
| Système de coordonnées des entités en entrée | Unités de distance de la zone tampon | Conversion des unités |
|---|---|---|
Géographique | Angulaire ou linéaire | Conversion en mètres |
Projeté | Angulaire | Conversion en mètres |
Projeté | Linéaire | Conversion en mètres |
Géographiques ou projetées | Inconnu | Apparemment des unités de système de coordonnées en entrée |
Inconnu | Angulaire ou linéaire | Aucune conversion |
Remarque :
Les unités de valeur BUFF_DIST sont toujours celles de l'environnement Système de coordonnées en sortie lorsqu'il est défini.
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