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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 Network analysis.

6.3.1. ★☆☆ Follow Along: The Tools and the Data

Vous pouvez trouver tous les algorithmes d’analyse de réseau dans le menu traitement ► analyse reseau. 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 donné :

• 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. ★☆☆ Calculate the shortest path (point to point)

Analyse réseau ► Chemin le plus court (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 Le plus court chemin (point à point).

2. Sélectionnez network_lines pour Couche vecteur représentant le réseau.

3. Utilisez le plus court pour Type de chemin pour calculer.

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

   

4. Click on the … button next to Start point (x, y) and choose the location tagged with Starting Point in the picture. Enable the snapping options for an accurate selection. The coordinates of the clicked point are added.

5. Faites la même chose, mais en choisissant l’emplacement marqué avec point final pour End point (x, y).

6. Cliquez sur le bouton executer :

   

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 des 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 chemin 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 lieux.

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

Avec les mêmes 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 ?

Answer

1. Open Network Analysis ► Shortest Path (Point to Point) and fill the dialog as:

   

2. Make sure that the Path type to calculate is Fastest.

3. Cliquez sur Exécuter et fermez le dialogue.

4. Open now the attribute table of the output layer. The cost field contains the travel time between the two points (as fraction of hours):

   

6.3.4. ★★☆ Follow Along: Advanced options

Let us explore some more options of the Network Analysis tools. In the previous exercise we calculated the fastest route between two points. As you can imagine, the time depends on the travel speed.

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

1. Ouvrez l’algorithme Le plus court chemin (point à point).

2. Remplissez les paramètres Couche en entrée, Point de départ (x, y) et Point d’arrivée (x, y) comme nous l’avons fait auparavant

3. Choisissez le plus rapide comme Type de chemin 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 executer.

7. Une fois l’algorithme terminé, fermez le dialogue 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 le champ coût des heures avec fractions en valeurs minutes plus lisibles.

8. Open the field calculator by clicking on the icon

9. Add a new field to store the path cost in minutes.

   

That’s it! Now you know how many minutes it will take to get from one point to the other one if the whole network speed is at 4 km/h.

6.3.5. ★★★ Shortest path with speed limit

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 (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 (point à point).

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

3. Choisissez le plus rapide comme Type de chemin à calculer

4. Select the Start point (x, y) and End point (x, y) as we did before

5. Ouvrez le menu Paramètres avancés.

6. Choisissez le champ vitesse 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. ★★☆ Service area (from layer)

L’algorithme analyse reseau ► zone service (depuis 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 reseau ► zone service (depuis point) est le même algorithme, mais il vous permet de choisir manuellement le point sur la carte.

Etant 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 reseau ► zone service (depuis couche).

3. Choisissez network_lines pour Couche vecteur représentant le réseau.

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

5. Choisissez le plus court dans Type de chemin à calculer.

6. Entrez 250 pour le paramètre Coût du voyage

7. Cliquez sur executer et fermez le dialogue

   

   La couche de sortie représente le chemin maximum que vous pouvez atteindre à partir des caractéristiques du point étant donné une distance de 250 mètres :

   

C’est cool, n’est-ce pas ?

6.3.7. Conclusion

Vous savez maintenant comment utiliser l’algorithme analyse reseau 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.