V.1.1 - Dernière mise à jour : 31/12/2010
(avec l'autorisation du Clark Labs - exercice librement inspiré du didacticiel d'Idrisi 15 - The Andes Edition, pp. 131-132, par Michelle GIBOIRE - adaptation Vincent GODARD)
Objectifs : Explorer une procédure de compromis pour l'allocation des terres entre plusieurs objectifs opposés
Fonctions décrites dans ce TD : Decision Wizard ; CROSSTAB ; MOLA ; RANK ; AREA
Dans les quatre exercices précédents, nous avons étudié l'évaluation multicritère avec comme seul objectif, l'aptitude au développement résidentiel. Cependant, il est fréquent de devoir procéder à une sélection des sites ou à la prise de décisions relatives à l'attribution de terrains pour répondre à des objectifs multiples, exprimés chacun dans sa propre carte d'aptitude. Ces objectifs peuvent être complémentaires en termes d'utilisation du sol (par exemple : conservation d'espaces ouverts et cultures destinée à la consommation) ou ils peuvent être conflictuels (par exemple : conservation d'espaces ouverts et développement d'espaces voués à la distribution).
Les problèmes des objectifs complémentaires sont facilement traités par les analyses MCE. Nous traitons simplement la carte d'aptitude de chaque objectif comme un facteur d'une étape supplémentaire d'agrégation MCE. Le cas des objectifs conflictuels ou concurrents, cependant, nécessite un certain mécanisme pour la sélection des objectifs lorsqu'un emplacement paraît hautement approprié pour plusieurs objectifs. Le module MOLA (Multi-Objective Land Allocation, allocation des terres pour des objectifs multiples) contenu dans IDRISI utilise à cet effet une heuristique* de décision. Il est conçu pour attribuer des emplacements en fonction de seuils présents dans la zone globale, comme dans la dernière partie de l'exercice précédent. Cependant, le module prend en compte simultanément les zones où il y a conflit entre plusieurs objectifs, de façon à fournir la meilleure solution globale pour tous les objectifs. Pour tous détails au sujet de l'exécution de MOLA, reportez-vous au chapitre Decision Support, du manuel IDRISI Andes Guide to GIS and Image Processing.
Pour illustrer le problème des objectifs multiples, nous utiliserons le module MOLA pour attribuer le terrain (jusqu'aux seuils des zones spécifiées) pour deux objectifs concurrents : le développement résidentiel et le développement industriel à Westborough. Comme indiqué ci-dessus, la définition des seuils de l'ensemble de la zone peut être considérée comme une contrainte postagrégation. Dans cet exemple, il y a une contrainte pour chaque objectif. Les planificateurs urbains souhaitent identifier les 1 600 hectares les meilleurs pour le développement résidentiel ainsi que les 600 hectares les meilleurs pour l'extension industrielle. Nous utiliserons la carte d'aptitude finale de l'exercice 2-9, MCEFINAL, pour la carte d'aptitude au développement résidentiel. Un fichier de l'Assistant à la prise de décision, contenant les paramètres nécessaires à MCEFINAL (le modèle d'aptitude au développement résidentiel) et ceux nécessaires au second objectif, aptitude au développement industriel, est fourni.
a) Ouvrez l'assistant à la prise de décision (Decision Wizard). Cliquez sur Suivant (Next) et choisissez le fichier MOLA de l'assistant à la prise de décision. Parcourez toutes les pages du fichier. Vous connaissez déjà les paramètres utilisés pour l'objectif du développement résidentiel, mais il est nécessaire d'étudier ceux qui sont spécifiés pour le développement industriel. Lorsque vous arrivez à la fin de la section traitant du développement résidentiel, choisissez les 1 600 hectares les meilleurs et appelez le résultat BEST1600RESID. Lorsque vous arrivez à la fin de la section relative au développement industriel, choisissez les 600 hectares les meilleurs et appelez le résultat BEST600INDUST.
b) Avant de poursuivre le module MOLA, nous commencerons par définir les conflits possibles d'attribution si chacun de ces objectifs était traité séparément. Laissez l'Assistant (Decision Wizard) tel qu'il est et passez au menu GIS Analysis / Database Query pour choisir le module CROSSTAB. Entrez BEST1600RESID comme première image, BEST600INDUST comme seconde image, et choisissez de créer une image de classification croisée (Cross-classification image) appelée CONFLICT.
Les catégories de CONFLICT comportent les zones attribuées ni à l'un ni à l'autre objectif (1), les zones attribuées à l'objectif résidentiel, mais pas à l'objectif industriel (2), et les zones attribuées aux deux objectifs, résidentiel et industriel (3). C'est cette dernière catégorie qui entraîne un conflit. Aucune zone n'a été sélectionnée parmi les 600 meilleurs hectares prévus pour le développement industriel qui n'ont pas non plus été sélectionnés parmi les 1 600 meilleurs hectares pour le développement résidentiel.
L'image CONFLICT illustre la nature du problème multiobjectif dont les objectifs sont concurrents et conflictuels. Puisque le traitement de chaque objectif de façon individuelle entraîne des conflits, aucun objectif n'a reçu sa zone cible totale. Nous pourrions donner la priorité à une solution plutôt qu'à une autre. Par exemple, il est possible d'utiliser l'image BEST1600RESID comme une contrainte dans le choix des zones destinées à l'industrie. De cette façon, nous attribuerions toutes les zones conflictuelles au développement résidentiel, puis nous choisirions d'autres zones (moins appropriées) pour l'industrie pour compenser la différence. Cette solution n'est généralement pas souhaitable. Une solution de compromis préférable pour la situation dans son ensemble et ne favorisant pas grossièrement un objectif peut être plus appropriée.
La procédure MOLA est conçue pour résoudre les conflits d'attribution de façon à offrir une solution de compromis - la meilleure solution pour tous les objectifs.
c) Revenez à l'Assistant. Vous devez voir l'écran de prise de décision multiobjectif.
Les cellules de données auront très souvent le même niveau d'aptitude pour un objectif donné, auquel cas il est possible de rompre les liens en définissant un ordre de valeur de façon aléatoire ou en recherchant la valeur des cellules en question dans une autre image 1. Dans ce cas, c'est cette dernière approche qui est utilisée. L'autre carte d'aptitude de l'objectif est définie comme base de résolution. Il est ainsi possible de résoudre les liens d'aptitude au développement résidentiel en donnant un rang plus élevé aux cellules moins aptes au développement industriel. En effet, si deux pixels sont également appropriés au développement résidentiel, prenez d'abord celui qui est le moins apte au développement industriel, ce qui laisse l'autre, plus apte pour le développement industriel, libre d'être sélectionné à cet effet.
1. La procédure RANK trie les pixels liés en commançant par les pixels du coin supérieur gauche puis continue de gauche à droite et de haut en bas. Quand une image secondaire triée est utilisée, tous les pixels qui sont liés sur les deux images sont arbitrairement classés de la même manière.
d) Cliquez sur Next (Suivant). Comme les facteurs contenus dans MCE, les objectifs contenus dans MOLA peuvent être pondérés, les objectifs ayant le poids le plus élevé étant favorisés lors de la procédure d'attribution. Dans ce cas, nous utiliserons des poids égaux pour les deux objectifs. Cliquez sur Next (Suivant). Notez les impératifs relatifs aux zones spécifiées pour chaque objectif et cliquez de nouveau sur Next (Suivant). Donnez à l'image de sortie d'attribution de terre finale multiobjectif le nom MOLAFINAL et cliquez de nouveau sur Next (Suivant).
La procédure MOLA s'exécutera de façon répétée et, à la fin, affichera un journal de ses passages et l'image finale.
1) Combien de passages ont été exécutés par MOLA pour arriver à une solution ?
e) Le journal de MOLA indique le nombre de cellules attribuées à chaque objectif. Cependant, puisque nous avons indiqué la zone requise en hectares, nous vérifierons le résultat en exécutant le module AREA contenu dans le menu menu SIG Analysis / Database Query. Indiquez MOLAFINAL comme image d'entrée, choisissez une sortie sous forme de tableau et des unités en hectares.
2) La solution réelle est-elle proche des valeurs de zone requises ?
La solution présentée dans MOLAFINAL est seulement l'une parmi un grand nombre de solutions possibles de ce problème d'attribution. Vous souhaiterez peut-être répéter le processus à l'aide des cartes d'aptitude créées précédemment pour le développement résidentiel ou les nouvelles cartes d'aptitude au développement industriel que vous avez créées vous-même à l'aide de vos propres facteurs, poids et processus d'agrégation. Vous pouvez aussi souhaiter identifier d'autres objectifs et développer des cartes d'aptitude à cet effet.
Note : La procédure MOLA et celle qui est dans l'Assistant de prise de décision (Decision Wizard) peuvent être utilisées avec 20 objectifs au maximum.
NB : les mots suivis de "*" font partie du vocabulaire géographique, donc leur définition doit être connue. Faites-vous un glossaire.