Villes et fractales

Personnes impliquées

Pierre Frankhauser, Cécile Tannier et Hélène Houot, géographes, et Gilles Vuidel, informaticien.

P. Frankhauser travaille sur les fractales depuis une quinzaine d’années (Frankhauser (1994) La fractalité des structures urbaines, Economica, Paris, 291 p.). Dès le début, alors même qu’il était encore doctorant en physique théorique à Stuttgart, il s’est plus particulièrement intéressé à l’application de la géométrie fractale pour caractériser et analyser les tissus urbains.

C. Tannier, travaillant avec P. Frankhauser depuis 1995 sur la modélisation de la dynamique spatiale urbaine, connaissait les travaux de celui-ci sur les fractales, mais ne s’est elle-même penchée réellement sur la question que depuis 2001, à l’occasion du programme de recherche Villes émergentes en Europe à travers les analyses fractales.

Plus récemment (début 2005), H. Houot s’est intéressée à l’analyse fractale des villes lors du démarrage d’un projet de recherche intitulé Vers des déplacements péri-urbains plus durables : proposition de modèles fractals opérationnels d’urbanisation, commandé par la DRAST (Ministère de l’Equipement, des transports et du logement) et le PREDIT.

G. Vuidel programme depuis 2000 des applications scientifiques pour les géographes (Image et Ville, Strasbourg - ThéMA, Besançon). Il est le développeur de plus d’une quinzaine de logiciels, dont Fractalyse et GenFrac, un générateur de fractals basé sur la méthode des IFS (Iterated Functions System).

Bordures urbaines : une approche fractale

Une réflexion sur les bordures urbaines s’articule autour de 3 questions centrales :
qu’est-ce que la bordure urbaine (réflexion théorique et conceptuelle) ?
les analyses fractales permettent-elles de délimiter morphologiquement les agglomérations ? Où s’arrête la ville (l’espace urbain et péri-urbain), où commence la campagne (l’espace rural) ?
les analyses fractales permettent-elles d’identifier différents types de bordures urbaines ? Comment classer les villes en fonction des caractéristiques de leurs bordures ?

Une première communication sur la question a été donnée lors du colloque CUPUM, en juin 2005. (Working Paper publié en ligne sur le site du colloque : http://www.cupum.org/). Le travail qui a suivi permis de développer une application de la méthodologie proposée. Il a donné lieu à une présentation lors d’un séminaire international de recherche en avril 2006 (MODUS : Modelling Urban Space) et aux Huitièmes Rencontres de Théo Quant en 2007. Un logiciel intitulé MorphoLim, développé en 2009, permet d’identifier la limite morphologique d’une agglomération à partir d’une approche fractale.

Simulation fractale d’urbanisation sous contraintes d’accessibilité

Projet de recherche PREDIT, Groupe opérationnel 6 - Financé par le ministère de l’Ecologie, du Développement durable, des Transports et du Logement - Janvier 2009- Juin 2010

Fiche descriptive du projet sur le site du PREDIT

Ce projet fait suite au projet intitulé « Vers des déplacements périurbains plus durables – Proposition de modèles fractals opérationnels d’urbanisation », réalisé entre juillet 2005 et juin 2007, dans lequel nous avons posé les bases conceptuelles du présent projet et ses principes méthodologiques. Le concept d’aménagement proposé s’appuie sur une logique fractale dans le but d’assurer une bonne accessibilité à la fois aux aménités urbaines offertes par la ville centre et les pôles d’attractivité secondaires (bourgs centres), et aux aménités rurales (accès direct visuel et physique aux espaces naturels ou agricoles), tout en minimisant la fragmentation des espaces non bâtis. L’objectif est de limiter certains effets négatifs de l’étalement urbain, notamment le nombre et longueur des déplacements en automobile.

Le présent projet a permis de compléter la méthodologie initiale et de l’opérationnaliser à travers le développement d’un outil d’aide à la décision pour l’aménagement. Le cœur du travail réalisé a consisté en la recherche et le test de solutions pratiques pour la mise en œuvre du concept fractal d’aménagement. Un prototype d’outil d’aide à la décision pour l’aménagement urbain, intitulé MUP-City, a été développé.

La version actuelle de MUP-City s’applique aux espaces périurbains des grandes villes françaises de taille comprise entre 100 000 et 1 000 000 d’habitants.

Seule l’accessibilité à des aménités locales est considérée : accessibilité locale aux commerces et services de proximité ; proximité directe des espaces bâtis et non bâtis. L’accessibilité aux aménités de la ville-centre est considérée comme étant équivalente pour tous les habitants d’un même secteur périurbain. Le travail réalisé a aussi consisté en la validation du concept fractal d’aménagement via la génération et la comparaison de scénarios d’aménagement fractals et non fractals au moyen de l’application MUP-City.

Télécharger le rapport de recherche

Le logiciel Fractalyse

Ce logiciel a été développé par Gilles VUIDEL, dans le cadre du programme de recherche Villes émergentes en Europe à travers les analyses fractales, financé par le Ministère de l’équipement (sous la direction de G. Dubois-Taine au Ministère de l’équipement et de P. Frankhauser à ThéMA).

Fractalyse est un logiciel dédié à l’analyse fractale de formes surfaciques (par exemple, des tissus urbains) ou linéaires (par exemple, des réseaux routiers). Il permet de mettre en évidence le caractère compact ou étalé, lisse ou fragmenté, uniforme ou non des structures étudiées.

Vous pouvez télécharger le logiciel et obtenir davantage d’informations à son propos sur le site http://www.fractalyse.org.

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Dernière mise à jour dans cette rubrique le jeudi 16 décembre 2010.

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