Consommation foncière (ODD 11.3.1)

• Objectif : Apprendre à calculer l’extension urbaine et la population urbaine pour 2000, 2005, 2010, 2015 au format raster et avec des résultats sous forme tabulaire avec les superficies estimées.

• Heure estimée d’achèvement: 40 minutes

• Accès Internet: Obligatoire

Note

Pour une description des concepts utilisés dans le cadre de l’ODD 11.3.1, des besoins en matière de données et des méthodes utilisées dans , veuillez consulter la section Contexte : ref:background_land_consumption.

Note

Le 20 juillet 2019, nous avons lancé une version mise à jour du jeu de données ISI. Nous vous recommandons d’utiliser la version la plus récente. Cependant, si vous avez exécuté une analyse de l’ODD 11.3.1 dans avant cette date et que vous souhaitez la répliquer, veuillez utiliser la version précédente du plug-in disponible ici et consultez ce site web pour obtenir des instructions d’installation.

Découvrir Urban Mapper

The first step before analyzing urban change is to define the extent of built up areas. For that, we have created an interactive web interface called Trends.Earth Urban Mapper. This step is fundamental to make sure that the built up area identified by the indicators accurately reflects the conditions in your area of study. The Trends.Earth Urban Mapper allows users to explore how changing different parameters impact the extent of the built up area data which will be then used to define changes in urban extent.

1. Explorez Trends.Earth Urban Mapper avant d’exécuter l’analyse dans QGIS.

2. Cet outil peut être utilisé pour analyser les changements de zone bâtie dans presque toutes les villes du monde. Cliquez sur la fenêtre Rechercher des lieux en haut de la page et rentrez la ville que vous souhaitez analyser. Pour ce tutoriel, tapez Kampala, Uganda et cliquez sur l’option affichée juste en dessous.

3. Cet outil vous permet de modifier trois paramètres afin d’identifier correctement l’étendue de la zone bâtie la plus appropriée pour votre ville : indice surface imperméable, indice éclairage nocturne et fréquence des eaux. Lorsque vous exécutez l’outil pour la première fois dans une nouvelle ville, cliquez sur Exécuter l’analyse pour avoir un aperçu du mode de fonctionnement des paramètres par défaut – à partir de là, vous pouvez personnaliser l’analyse. Vous pouvez utiliser les images à haute résolution spatiale en arrière-plan pour évaluer le produit.

La carte de la zone bâtie définie par les paramètres par défaut sera désormais chargée dans la carte en fonction des codes couleur de la façon suivante :

• Noir : Zones bâties antérieures à 2000

• Rouge : zones bâties construites entre 2000 et 2005

• Orange : Zones bâties construites entre 2005 et 2010

• Jaune : Zones bâties construites entre 2010 et 2015

4. Maintenant vous devez utiliser votre connaissance de la ville pour explorer le jeu de données. Par exemple, vous pouvez zoomer sur une zone de l’ouest de Kampala pour voir comment fonctionnent les paramètres par défaut (ISI : 30, NTL : 10, WFR : 25) :

5. Dans cette zone, le jeu de données semble manquer certaines constructions, nous pouvons donc régler le seuil ISI à une valeur inférieure pour inclure les zones à faible densité de surface imperméable dans notre définition de bâti pour Kampala. Ainsi, vous pouvez ** changer le seuil de l’indicateur surface imperméable de 30 à 25 et cliquer sur Exécuter l’analyse **

6. Cela semble avoir augmenté la zone bâtie dans la direction que nous voulions, mais maintenant nous observons quelques lignes droites discontinues à la périphérie de la ville après lesquelles il n’y a aucune information. C’est un signal vous indiquant que le seuil Éclairage nocturne est trop restrictif. Si nous réglons le paramètre sur une valeur inférieure, l’analyse pourra inclure les zones à faible densité lumineuse nocturne. Changez le seuil d’éclairage nocturne de 10 à 2 et cliquez sur Exécuter l’analyse.

7. Maintenant nous pouvons voir que les informations sur la zone bâtie s’étendent à toute la zone explorée. Nous pouvons exécuter l’analyse autant de fois que nécessaire. Chaque fois que nous cliquons sur Exécuter l’analyse, une nouvelle couche est ajoutée à la carte. Vous pouvez activer et désactiver les différentes couches ou modifier la transparence de chaque couche dans le Menu des couches en haut à droite de la carte.

8. Nous vous recommandons de consacrer un moment à l’exploration des effets de différentes valeurs de chaque paramètre pour votre ville, car vos résultats en dépendront de manière substantielle. N’hésitez pas à explorer différentes parties de la ville pour vous assurer que les paramètres fonctionnent correctement dans les zones à forte densité proches du centre-ville, mais aussi dans les zones à densité faible et modérée. Vous trouverez ci-dessous la distribution spatiale des paramètres de seuil sélectionnés pour l’échantillon de 224 villes testées, qui peuvent vous servir de guide afin d’identifier les valeurs les plus pertinentes pour votre ville d’intérêt. Une fois que vous avez identifié les meilleures valeurs pour la ville que vous souhaitez analyser, vous êtes prêt à exécuter l’analyse dans QGIS.

Étape 1 : Séries zones bâties

1. Sélectionnez l'icône Calculer (| iconCalculator |) dans le plug-in Trends.Earth de QGIS.

2. Le menu Calculer les indicateurs s’affichera. Dans cette fenêtre, cliquez sur le bouton Indicateurs de changement urbain et de consommation foncière (indicateur ODD 11.3.1).

3. Sélectionnez l’Étape 1 : Calculer les couches spatiales des changements urbains

4. Le menu Calculer les indicateurs du changement de la zone urbaine va s’afficher. Dans cette fenêtre, vous devez parcourir les quatre onglets pour définir les paramètres de votre analyse. Dans l’onglet Paramètres, vous devez saisir les paramètres que vous avez déterminés comme étant les plus appropriés pour la ville en explorant l’interface Trends.Earth Urban Mapper.

1. Sélectionnez l’indice de surface imperméable (ISI) en choisissant une valeur entre 0 et 100. Les valeurs inférieures comprennent les zones à faible densité.

2. Sélectionnez l’indice d’éclairage nocturne (NTL) en choisissant une valeur entre 0 et 100. Les valeurs inférieures comprennent les zones à faible luminosité.

3. Sélectionnez la fréquence des eaux (WFR) en choisissant une valeur entre 0 et 100. Les valeurs inférieures comprennent les masses d’eau à basse fréquence.

Dans ce cas, nous allons les modifier ainsi : ISI = 25, NTL = 2 et WFR = 25, puis cliquez sur Suivant.

6. Dans l’onglet « Avancé », vous devez définir :

1. Les seuils pour les zones bâties suburbaines et urbaines.

2. Définir la zone du plus grand espace ouvert capturé (ha) qui est l’espace ouvert contigu capturé plus grand que cette zone qui sera considérée comme rurale.

3. Sélectionnez le jeu de données de densité de la population que vous souhaitez utiliser pour l’analyse.

Nous utiliserons les options par défaut pour le moment, mais vous pouvez les modifier pour les adapter aux besoins de votre analyse. Cliquez sur « Suivant ».

7. Dans l’onglet « Zone », vous pouvez sélectionner un pays, une région ou une ville dans les listes déroulantes ou vous pouvez télécharger une zone à partir d’un fichier. Si vous sélectionnez une ville ou téléchargez l’emplacement d’une ville, appliquez une zone tampon à la zone choisie afin que l’analyse englobe toutes les zones urbaines potentielles.

Si vous utilisez votre propre polygone pour l’analyse, nous vous recommandons de ne pas utiliser de zone tampon, car cela affectera la zone d’analyse et le calcul de la zone finale.

Note

Les délimitations fournies proviennent de Natural Earth, et se trouvent dans le domaine public. Les délimitations et les noms utilisés, ainsi que les désignations utilisées dans Trends.Earth n’impliquent pas l’approbation ou l’acceptation officielle par la fondation Conservation International ou par ses organisations partenaires et contributeurs. En ce qui concerne l’usage de Trends.Earth à des fins officielles, il est recommandé aux utilisateurs de choisir une délimitation officielle fournie par le bureau désigné de leur pays.

8. Dans l’onglet « Options », vous devez attribuer un nom à la tâche et quelques notes sur la façon dont vous avez personnalisé les paramètres de votre analyse pour référence future.

Lorsque tous les paramètres ont été définis, cliquez sur « Calculer » et la tâche sera soumise à Google Earth Engine pour le calcul

9. L’analyse des villes prend environ 30 minutes, en fonction de la taille de la zone et de l’utilisation des serveurs. Pour vérifier l’état de la tâche, vous pouvez cliquer sur le bouton « Télécharger » de la barre d’outils|trends.earth|. Lorsque les fenêtres s’ouvrent, cliquez sur Actualiser la liste.

Lorsque la tâche Google Earth Engine est terminée et que vous avez reçu l’e-mail, cliquez sur « Actualiser la liste » et l’état s’affichera comme TERMINÉ.

10. Pour télécharger les résultats, cliquez sur la tâche et sélectionnez « Télécharger les résultats » en bas de la fenêtre. La fenêtre contextuelle qui va s’afficher va vous permettre de sélectionner l’endroit où vous souhaitez enregistrer la couche et de lui attribuer un nom.

Cliquez ensuite sur « Enregistrer ». La couche sera enregistrée sur votre ordinateur et sera automatiquement chargée dans votre projet QGIS actuel.

Étape 2 : Changement urbain

1. Vous avez maintenant téléchargé l’ensemble de données sur votre ordinateur local, mais nous devons encore estimer l’évolution dans le temps afin de calculer l’indicateur ODD 11.3.1. Pour cela, sélectionnez l’icône « Calculer » () du plugin Trends.Earth dans QGIS.

2. Le menu Calculer les indicateurs s’affichera. Dans cette fenêtre, cliquez sur le bouton Indicateurs de changement urbain et de consommation foncière (indicateur ODD 11.3.1).

3. Sélectionnez l’Étape 2 : Calculer le tableau récapitulatif des changements urbains pour la ville.

4. Entrée : Chargez un fichier .json existant s’il n’a pas été rempli automatiquement dans la liste déroulante à partir de votre projet QGIS.

5. Sortie : sélectionnez « Parcourir » pour accéder à un fichier sur votre ordinateur et pour enregistrer le fichier .json et le tableau Excel.

6. Zone : Définissez la zone de votre analyse

7. Options : Entrez un nom de tâche et des notes pour l’analyse. Cette dernière étape est calculée localement sur votre ordinateur, elle se chargera automatiquement dans votre fenêtre de projet QGIS.

8. Afficher les résultats : une fenêtre apparaît lorsque le traitement est terminé. Sélectionnez OK.

Après avoir cliqué sur « OK », les quatre cartes annuelles d’étendue urbaine avec leur zonage correspondant seront chargées dans le projet QGIS.

Note

Si vous avez sélectionné l’option zone tampon pour exécuter l’analyse, vous remarquerez peut-être que les résultats ne semblent pas afficher une forme parfaitement circulaire. Nous utilisons des coordonnées planes pour mesurer la distance lors du calcul de la zone tampon, tout en affichant les résultats en coordonnées géographiques. Plus votre zone est éloignée de l’équateur, plus cela provoquera une distorsion apparente, mais vous ne devez pas vous en inquiéter, les résultats sont corrects.

9. Pour explorer le tableau récapitulatif, accédez au dossier de votre ordinateur où vous avez enregistré le fichier Excel et double-cliquez dessus pour l’ouvrir. Si une fenêtre d’erreur apparaît, sélectionnez Oui et le résumé s’ouvrira.

10. Dans ce tableau, vous trouverez la zone des différentes catégories d’occupation du sol de la ville (urbain, suburbain, espace ouvert périphérique, espace ouvert de capture et eau) et les zones rurales. Vous trouverez également la population pour chacune des années analysées (2000, 2005, 2010 et 2015) et l’ODD 11.3.1 final.

Note

Afin d’améliorer l’indice de surface imperméable et les conseils que nous fournissons aux utilisateurs, il serait très utile pour nous de connaître les paramètres que vous avez sélectionnés pour votre ville et votre évaluation des performances de l’outil à travers ce formulaire en ligne cela ne vous prendra pas plus de 30 secondes à remplir et votre retour nous sera très précieux pour améliorer l’outil. Merci !

Extra : paramètre de fréquence des eaux

Dans ce tutoriel, nous n’avons pas exploré l’effet du troisième paramètre de la page Urban Mapper. nous allons donc changer la fréquence des eaux. Ce paramètre restera inchangé pour la plupart des villes et il sera très utile pour les endroits où la dynamique de la capture de l’eau est importante pour comprendre comment une ville évolue.

Le paramètre de fréquence des eaux doit être interprété comme suit : un pixel doit être recouvert d’eau pendant au moins X % du temps pour être considéré comme de l’eau, sinon il sera considéré comme de la terre ». Cela signifie que plus la valeur est élevée, moins la carte montrera d’eau et plus il y aura des terres (c’est-à-dire des zones bâties le cas échéant).

Pour explorer l’un de ces cas, accédez à la page Urban Mapper et allons à Dubaï.

L’une des principales caractéristiques que nous remarquerons est un ensemble d’îles. Cependant, lorsque nous cliquons sur Exécuter l’analyse, le jeu de données ne semble pas le prendre en compte

Si nous changeons le paramètre « Fréquence des eaux» (WFR) de 25 à 80, nous pouvons commencer à voir les zones récemment bâties dans l’eau (ISI = 30, NTL = 10, WFR = 80). Mais il nous manque encore quelques portions.

12. Dans ce cas, il semblerait que certaines parties de ces îles nouvellement construites n’aient pas beaucoup d’éclairage. Ainsi, si nous fixons le seuil d’éclairage nocturne (NTL) à une valeur inférieure (par exemple 5), nous allons les capturer.