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L’information géographique et la mesure de l’accessibilité |
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1. Présentation
Cette capsule a pour objectif de présenter et d’illustrer, de façon non exhaustive, les défis liés à la conceptualisation et à l’analyse de l’accessibilité aux biens et services dans l’espace urbain. D’une part, elle résume les concepts et les considérations énoncées dans la deuxième partie du livre intitulé Information géographique et dynamiques urbaines, dirigé par Marius Thériault et François Des Rosiers, paru en 2008. D’autre part, elle présente des exemples d’applications. Ces applications ont différentes échelles d’analyse et traitent de divers phénomènes urbains.
1.1 Les concepts liés à l’accessibilité
Plusieurs auteurs s’intéressent à la question de la mesure de l’accessibilité. Dumolard propose une revue qui se concentre sur les concepts de la distance, de l’accessibilité spatiale et de la diffusion. La distance est une combinaison de facteurs objectifs (moyen de transport, réseau) et subjectifs (perceptions, connaissances), et l’accessibilité à un bien ou un service est fonction de cette distance. La distance géographique peut être physique ou euclidienne, et elle est influencée par la topographie, la structure, la durée, etc. L’accessibilité spatiale est définie comme le chemin optimal entre deux points. Elle peut être déterminée à l’aide de plusieurs méthodes ; la théorie des graphes, l’impédance spatiale, l’interaction usager-infrastructure, ou encore par le biais de l’Intelligence Artificielle Distribuée (IAD). Comme le soulignent Thériault et al., la perception de l’accessibilité dépend également de plusieurs facteurs subjectifs parmi lesquels on peut mentionner les aspirations individuelles, les contraintes, la perception de l’espace et du temps. Enfin, la diffusion (d’objets, de connaissances ou d’innovations) est définie par ses dimensions dynamiques et cinétiques, qui impliquent un contact entre différents éléments selon des critères de mobilité et d’accessibilité. Notons que la mobilité fait l’objet d’une capsule à part entière. La diffusion est d’abord abordée en épidémiologie, et plus récemment, elle est analysée par divers processus spatio-temporels et simulée par l’IAD. À la lumière de ces explications, il apparaît que la principale difficulté de ces concepts provient des différentes approches liées à leur opérationnalisation. L’angle d’approche choisi nécessitera différents outils de mesure.
À ce propos, Shearmur et Coffey nous rappellent l’importance de définir le cadre théorique choisi avant de procéder à la mesure et à l’analyse d’informations. En s’intéressant à la localisation des activités économiques et aux pôles d’emploi, ils démontrent que la variété théorique dont ce thème fait l’objet (des théories monocentriques de l’École de Chicago aux villes sans limites de Lang) peut conduire à envisager les pôles d’emploi de façon diamétralement opposée.
1.2 Une exploration des outils de mesure et des applications
Shearmur et Coffey poursuivent leur propos en détaillant l’approche et les choix méthodologiques qu’ils ont effectués pour l’étude des pôles d’emplois de la région métropolitaine de Montréal. Au-delà de leurs justifications, ils rappellent que l’échelle d’analyse a une influence sur les résultats dégagés.
Ainsi, l’accessibilité peut être étudiée à diverses échelles spatiales. Les trois exemples suivants présentent des applications à l’échelle intra-urbaine, urbaine et régionale. En développant des indicateurs d’accessibilité qui reposent sur la notion de préférences révélées par l’action et qui sont validés au sein de modèles économétriques, Thériault et al. interprètent les comportements individuels qui permettent de mesurer les variations intra-urbaines d’accessibilité aux services urbains et leurs répercussions sur la vente et l’achat de résidences sur le territoire de la ville de Québec. Ici, ils utilisent l’accessibilité comme le reflet du temps dont disposent les individus pour faire un déplacement. Ils mesurent la distance ou la durée des déplacements selon diverses métriques qui vont du simple calcul de la distance euclidienne, en passant par l’utilisation de l’approche hédonique (qui sera traitée plus en détail dans une capsule subséquente) à la simulation des trajets dans un graphe de réseau doté de fonctionnalités relativement sophistiquées en termes d’optimisation des itinéraires et de contraintes d’impédance. Toutefois, ils nous indiquent que ces mesures physiques liées à la structure des réseaux doivent être interprétées à la lumière des comportements de mobilité observés.
L’un des objectifs du travail d’Apparicio et de Séguin est de décrire comment il est possible, grâce aux SIG, d’opérationnaliser le concept d’accessibilité spatiale sur l’Île de Montréal. Ils cherchent à déterminer l’accessibilité aux biens et services des secteurs défavorisés de l’île en procédant par quatre étapes 1) La définition de l’unité spatiale de référence; 2) Le choix d’une méthode d’agrégation ; 3) Le choix des mesures de l’accessibilité; 4) Le type de distance utilisé pour calculer les mesures d’accessibilité. Les auteurs ont le souci de détailler les différentes façons de paramétrer ces éléments.
Chez De Sede-Marceau et al., c’est l’observation et le suivi des infrastructures sportives du département du Jura en France qui est l’objet d’une réflexion sur le développement d’un outil géographique. Pour ce faire, les auteurs combinent les données des trajectoires des utilisateurs à la disponibilité des infrastructures. Par un travail de structuration de diverses données spatio-temporelles et historiques disponibles, ils cherchent à développer un SIG qui permettra de répondre à l’ensemble des besoins des différents acteurs (gestionnaires, usagers, clubs sportifs etc.) impliqués dans l’utilisation et la gestion des équipements. Ils présentent diverses considérations techniques et méthodologiques, de même que les étapes de la construction de leur modèle. Le territoire est au cœur de leur modèle, et il est mis en relation avec une série d’indicateurs, de données et de profil d’utilisateurs. Il a pour objectif de fournir une représentation de la complexité territoriale. Ces trois exemples accordent une attention particulière aux différences entre les catégories d’individus, de groupes ou de ménages et sur les questions d’équité pour l’accès physique ou informatique aux équipements de service à la population. L’exemple suivant se démarque puisqu’il ne présente pas de cas réel (bien qu’il s’en inspire) mais bien un territoire conceptuel.
L’outil présenté par Marceau et al. explore les dynamiques spatiales à l’aide de simulations d’Automates Cellulaires (AC). Les AC forment une grille régulière de « cellules » pouvant chacune prendre à un instant donné un « état » parmi un ensemble fini. Elles sont utilisées pour modéliser et simuler les dynamiques humaines, naturelles et territoriales. Or, elles sont sensibles à l’échelle spatio-temporelle qui leur est attribuée. C’est pourquoi l’équipe de Marceau cherche à explorer leur potentiel à différentes échelles. Pour ce faire, ils proposent deux avenues de recherche. La première consiste à effectuer des analyses de sensibilité de leur modèle afin d’identifier les domaines et les seuils critiques d’échelle. Une seconde avenue de recherche consiste à remplacer la structure matricielle traditionnelle des AC par une structure souple et hétérogène centrée sur les entités réelles composant le territoire. Leur objectif est de parvenir à une modélisation efficace des transformations de la trame urbaine, mais l’équipe cherche également à présenter une façon d’effectuer des choix méthodologiques pour circonscrire les paramètres des AC.
Analyser l’accessibilité à un bien ou à un service, et en mesurer l’influence au sein des dynamiques urbaines, demande, dans un premier temps, de bien cerner son objet d’étude. Elle demande également d’identifier les variables qui la compose et qui sont pertinentes à l’objet d’étude. Enfin, elle nécessite généralement (mais pas systématiquement) le développement et l’usage de divers outils informatiques qui sont en mesure de traiter de grandes quantités d’informations. Ces outils sont nombreux, très diversifiés et de plus en plus complexes, ce qui peut refroidir le lecteur non-initié. Cependant, ils offrent des nouvelles possibilités dans l’analyse des dynamiques à grande et moyenne échelle, et les avancées dans leur perfectionnement et leur maîtrise permettront certainement d’envisager sous peu le traitement d’informations de plus en plus précises. En attendant, le lecteur intéressé pourra consulter les références bibliographiques ci-dessous.
2. Bibliographie
2.0 Les incontournables
Allen, T.F.H. et T.B. Starr (1982). «Identifying the Scale in Community Ecology», T.F.H. Allen et T.B. Starr (Ed.) Hierarchy. Perspectives for ecological complexity, University of Chicago Press, p. 129-165.
Alonso, W. (1964). Location and Land Use, Cambridge (MA), Harvard University Press.
Escofier, B. et J. Pages (1998). Analyse factorielles simples et multiples : Objectifs, méthodes et interprétation, Paris, Dunod.
Hagerstrand, R.T. (1953). Innovation Diffusion as a Spatial Process, Chicago, University Press.
Langlois, A. et M. Phipps (1997). Automates cellulaires, application à la simulation urbaine, Paris, Hermès, 197 p.
Laurini, R. et D.Thompson (1995). Fundamentals of Spatial Information Systems, London, Academic Press.
Mitchell, A. (1999). The ESRI Guide to GIS Analysis. Volume 1: Geographic Patterns & Relationships, Redlands, ESRI Press.
Pornon, H. (1998). Système d’Informations Géographiques et organisations géomatique et stratégies d’acteurs, Paris, L’Harmattan, 255 p.
2.1 Ouvrages récents
Benenson, I. et P.M. Torrens (2004). Geosimulation. Automata-Based Modeling of Urban Phenomena, London, Wiley and Sons.
Cooke, P., M. Heindenreich et H.J. Braczyk (Ed.) (2004). Regional Innovation Systems (2nd edition), London, Routledge.
Everitt, B., S. Landau et M. Leese (2001). Cluster Analysis, (4th edition), London, Edward Arnold Publishers.
Fotheringham, A.S., C. Brunsdon et M. Charlton (2000). Quantitative Geography. Perspectives on Spatial Data Analysis, London, Sage Publications.
Hensher, D.A., K. J. Button, K.E. Haynes et P.R. Stopher (Ed.) (2004). Handbook of Transport Geography and Spatial Systems, Amsterdam, Elsevier.
Lang, R. (2003). Edgeless Cities: Exploring the Elusive Metropolis, Washington, Brookings Institute.
Lardon, S., P. Maurel et V. Piveteau (Dir.) (2001). Représentations spatiales et développement territorial, Paris, Hermès, 437 p.
Moine, A. (2007). Le territoire : comment observer un système complexe, Paris, L’Harmattan, 192 p.
Polese, M. et R. Shearmur (2005). Économie urbaine et régionale : introduction à la géographie économique, 2e édition, Paris, Economica.
Thill, J.C. (Ed.) (2000). Geographic Information Systems in Transportation Research, Amsterdam, Pergamon.
2.2 Chapitres de livre
Baptiste, H. (2003). «Détermination des chemins optimaux dans un graphe temporisé», P. Mathis (Dir.) Graphes et réseaux, Paris, Hermès, Traité IGAT, p. 93-112.
Brissaud, M. (1998). «Proches, voisins, adhérents», M. Bellet, T. Kirat et C. Largeron (Dir.) Approches multiformes de la proximité, Paris, Hermès, p. 125-147.
Engelen, G., R. White et I. Uljee (1997). «Integrating Constrained Cellular Automata Models, GIS and Decision Support Tools for Urban Planning and Policy Making», H.P.J. Timmermans (Ed.) Decision Support Systems in Urban Planning, London, E and FN Spon, p. 125-155.
L’Hostis, A. (2003). «Théorie des graphes et représentation des distances, chronocartes et autres représentations», P. Mathis (Dir.), Graphes et réseaux, Paris, Hermès, Traité IGAT p.213-230.
Séguin, A.-M. (1998). «Les espaces de pauvreté», C. Manzagol et C.R. Bryant (Dir.), Montréal 2001. Visages et défis d’une métropole, Montréal, Presses de l’Université du Québec.
2.3 Articles scientifiques
Apparicio, P. et A.-M. Séguin (2006). «Measuring the Accessibility of Services and Facilities for Residents of Public Housing in Montreal», Urban Studies, vol. 43, n° 1, p. 187-211.
Apparicio, P., R. Shearmur, M. Brochu et G. Dussault (2003). «The Measure of Distance in a Social Science Policy Context: Advantages and Costs of Using Network Distances in Eight Canadian Metropolitan Areas», Journal of Geographic Information and Decision Analysis, vol. 7, n° 2, p. 105-131.
Batty, M. et Y. Xie (1994). «From Cells to Cities», Environment and Planning B, vol. 21, p.31-48.
Biba, G., M. Thériault et F. Des Rosiers (2007). «Analyse des aires de marché du commerce de détail à Québec : Une méthodologie combinant une enquête de mobilité et un système d’information géographique», Cybergeo, Revue européenne de géographie, article 382.
Clarke, K.C. et L.J. Gaydos (1998). «Loose-Coupling a Cellular Automaton Model and GIS: Long-Term Urban Growth Prediction for San Francisco and Washington/Baltimore», International Journal of Geographical Information Science, vol. 12, p.699-714.
Coffey, W. et R. Shearmur (2001). «Intrametropolitan Employment Distribution in Montreal, 1981-1996», Urban Geography, vol. 22, p. 106-129.
De Sède, M.H. et A. Moine (2001). «Systémique et bases de données territoriales; des concepts et des outils pour une gestion raisonnée des territoires», Revue Internationale de Géomatique, numéro spécial SIG et développement du territoire, vol 11, n°3-4, p. 333-358.
Dietzel, C. et K.C. Clarke (2006). «The Effect of Disaggregating Land Use Categories in Cellular Automata During Model Calibration and Forecasting», Computers, Environment and Urban Systems, vol. 30, n° 1, p. 78-101.
Dumolard, P. (1999). «Accessibilité et diffusion spatiale», L’Espace Géographique, n° 3, p. 205-214.
Herold, M., N.C. Goldstein et K.C. Clarke (2003). «The Spatiotemporal Form of Urban Growth: Measurement, Analysis and Modeling», Remote Sensing of Environment, vol. 86, p. 286-302.
Joerin, F., M. Thériault, P. Villeneuve et F. Begin (2001). «Une procédure multicritère pour évaluer l’accessibilité aux lieux d’activité», Revue internationale de géomatique, vol. 11, n° 1, p. 69-104.
Kocabas, V. et S. Dragicevic (2006). «Assessing Cellular Automata Model Behaviour Using a Sensitivity Analysis Approach», Computers, Environment and Urban Systems, vol. 30, p. 921-953.
Kwan, M.P., A.T. Murray, M.E. O’Kelly et M. Tieffeldorf (2003). «Recent Advances in Accessibility Research: Representation, Methodology and Applications», Geographical Systems, vol. 5, n° 1, p. 129-138.
Li, X. et A. Yeh (2002). «Urban Simulation Using Principal Components Analysis and Cellular Automata for Land-Use Planning», Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, vol. 68, p. 341-351.
Manson, S. (2001). «Simplifying Complexity: A Review of Complexity Theory», Geoforum, vol. 32, p. 405-414.
Ménard, A. et D.J. Marceau (2005). «Exploration of Spatial Scale Sensivity in Geographic Cellular Automata», Environment and Planning B, vol. 32, p. 693-714.
Shearmur, R. et W. Coffey (2002). «A Tale of Four Cities: Intra-Metropolitan Employment Distribution in Toronto, Montreal, Ottawa and Vancouver», Environment and Planning A, vol. 34, p. 575-598.
Thériault, M., F. Des Rosiers et F. Joerin (2005). «Modelling Accessibility to Urban Services Using Fuzzy Logic: A Comparative Analysis of Two Methods», Journal of Property Investment and Finance, vol. 23, n° 1, p. 22-54.
Torrens, P. et D. O'Sullivan (2001). «Cellular Automata and Urban Simulation: Where Do We Go From Here? », Environment and Planning B, vol. 28, p. 163-168.
White, R. et G. Engelen (2000). «High-Resolution Integrated Modelling of the Spatial Dynamics of Urban and Regional Systems», Computers, Environment and Urban Systems, vol. 24, p. 383-400.
Yeh, A. et X. Li (2006). «Errors and Uncertainties in Urban Cellular Automata», Computers, Environment and Urban Systems, vol. 30, p. 10-28.
2.4 Actes et communications
Banos, A., S. Chardonnel, C. Lang, N. Marilleau et T. Thevenin (2004). «Une approche multi-agents de la ville en mouvement», Actes du colloque Cassini, 16 p.
Des Rosiers, F., M. Thériault, P. Dib et J. Dubé (2006). Public Transit Improvement and Property Values – A Canadian Case Study, 22nd ARES Annual Meeting, Key West, Florida.
Hu, S. et D. Li (2004). «Vector Cellular Automata Based Geographical Entity», Proceedings of the 12th International Conference on Geoinformatics – Geospatial Information Research: Bridging the Pacific and Atlantic, Ed. S.A. Brandt (Gävle University Press, Sweden), p. 249-256.
Moreno, N. et D. J. Marceau (2007). «Performance Assessment of a New Vector-Based Geographic Cellular Automata Model», Proceedings of the International Conference on Geocomputation, National University of Ireland, Maynooth, forthcoming.
Thériault, M. (2003). « Définition et mesure de l'accessibilité aux services urbains : aspects physiques, comportements de mobilité et perceptions », Colloque Géopoint, 2003.
Terral, L. et R. Shearmur (2005). «Structures et logiques du redéploiement de l’emploi métropolitain», présenté à la conférence de l'Institut Fédératif de Recherche sur les Économies et les Sociétés Industrielles, Lille.
2.5 Rapports de recherche
Jiang, B., C. Claramunt et M. Batty (2003). Geometric Accessibility and Geographic Information.
Leloup, X., P. Apparicio et A.-M. Séguin (2005). Le concept de relative déprivation : survol des définitions et des tentatives de mesure appliquées à l’urbain, Document de recherche, Les Inédits, INRS-Urbanisation, Culture et Société.
Renaud, J., A. Carpentier et R. Lebeau (1997). Les grands voisinages ethniques dans la région de Montréal en 1991 : une nouvelle approche en écologie factorielle, Québec, Collection études et recherches, Ministère des Relations avec les citoyens et de l’Immigration.
3. Thèses et mémoires
3.1 Thèses
Bolot, J. (2006). Le transport à la Demande, une piste pour le développement durable. Approche géographique et mise en oeuvre d’un système opérationnel à Besançon, Thèse de doctorat, Département de géographie, Université de Franche-Comté.
3.2 Mémoires
Bégin, F (2001). Modélisation de l’accessibilité par analyse multicritère, application à la région de Québec, 1996, Mémoire de maîtrise, Département de géographie, Université Laval, Québec.
Castonguay, S (2005). L'accessibilité aux soins de santé de proximité selon le type de service et le milieu dans la région de Québec, Mémoire de maîtrise, Aménagement du territoire et développement régional, Université Laval, Québec.
4. Événements
Cette section liste l’ensemble des événements figurant dans le calendrier des événements du site de VRM dont les sujets sont liés à la thématique de la capsule « L’information géographique et la mobilité des personnes ». L’hyperlien www.vrm.ca/evenements.asp permet d’obtenir des informations sur d’autres événements qui ont eu lieu et qui se tiendront prochainement, et traitent de sujets divers et variés.
Analyse spatiale et santé des populations urbaines. (Atelier #616)
Le 17 mai 2006
74ième colloque de l'ACFAS,
Université McGill, Montréal
3ième Colloque de la relève : Les nouveaux enjeux urbains, une question d'échelle : du quartier à la région.
Du 11 au 12 mai 2006
Institut National de la Recherche Scientifique, Montréal
11e Colloque étudiant pluridisciplinaire du CRAD.
Le 10 février 2006
Université Laval, Québec
Colloque : Planification urbaine et aménagement du territoire à l'heure du développement durable : enjeux et défis pour les grandes villes québécoises.
Le 09 mai 2005
Université du Québec à Chicoutimi
5. Sites Internet
Centre de recherche en Géomatique, Université Laval, Canada
Directions Magazine - Revue électronique
GéoBase - Données canadiennes
GeoGratis
GeoConnexions
Institut de la statistique du Québec
Le réseau GEOIDE
MIG - Modules Interactifs Géographiques
NCGIA - National Center for Geographic Information & Analysis
Geocommunity
Statistique Canada
6. Syllabus
Sélectionnés à partir de la bibliothèque virtuelle de VRM, les syllabus listés ci-dessous se rapportent à la thématique de cette capsule. Par ailleurs, l’hyperlien www.vrm.ca/syllabus_rechercher.asp contient d’autres plans de cours qui portent sur d’autres sujets.
Bédard, Y. Base de données spatiales (GMT-20855). Université Laval. Département de sciences géomatiques. Automne 2007. 6p.
Bergeron, G., M. Simard et P.-A. Tremblay Phénomène Régional : concepts et méthodes d'analyse (4ESR811). Université du Québec à Chicoutimi (UQAC). Département des sciences humaines. Automne 2007. 9p.
Chiasson, G. Développement régional : état de la question 1 (DEV 6003). Université du Québec en Outaouais (UQO). Département de travail social et des sciences sociales. Automne 2007. 8p.
Gauthier, M. Développement régional: état de la question II (DEV6263). Université du Québec en Outaouais (UQO). Département de travail social et des sciences sociales. Hiver 2007. 7p.
Joerin, F. Modélisation et SIG (AME-67022). Université Laval. Département d'aménagement, Automne 2006. 14p.
Thériault, M. Systèmes d'information géographique en aménagement régional (AME-66405 GGR-60449). Université Laval. Département d'aménagement/département de géographie. Hiver 2006. 7p.