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Analyse fractale

Fractalyse : logiciel de mesure fractale de formes surfaciques et linéaires.

Initié en 2001 dans le cadre d’un contrat PUCA (Ministère de l’équipement et des transports), Fractalyse est déposé à l’Agence de Protection des Programmes. Matlab. Systèmes : Windows et Linux. Disponible gratuitement sur http://www.fractalyse.org/fr-download.html. Contact : G. Vuidel, P. Frankhauser, C. Tannier

GenFrac : outil de génération itérative de fractal à partir d’IFS (Iterated Function System) affines.

Disponible gratuitement sur http://www.fractalyse.org/genfrac/. Systèmes : tout système supportant Java. Contact : G. Vuidel

MorphoLim : identification de la limite morphologique des agglomérations bâties au moyen d'une approche fractale.

Systèmes : tout système supportant Java. Licence GPL. Contact : C. Tannier , G. Vuidel

Package R gwfa : Geographically Weighted Fractal Analysis (GWFA).

La GWFA permet de calculer la dimension fractale locale d'un ensemble de points. Elle combine l'algorithme multifractal "Sandbox" et la régression locale pondérée (Geographically Weighted Regression). Elle peut être utilisée pour décrire et cartographier les propriétés fractales de tissus bâtis au sein d'une ville, d'une région ou d'un pays. Contact : F. Sémécurbe

Package R wmlf : analyse multifractale d'images par ondelettes dominantes.

Conçu par François Sémécurbe et Stéphane Roux à partir de la méthode proposée par Herwig Wendt, Stéphane Roux, Stéphane Jaffard et Patrice Abry, 2009, Wavelet leaders and bootstrap for multifractal analysis of images. Signal Processing 6 (89), pp. 1100-1114. Contact : F. Sémécurbe, C. Tannier

Simulation spatiale

ArtiScales : simulation de développements résidentiels réalistes de l'échelle métropolitaine à celle du bâtiment

Contacts : M. Colomb et C. Tannier (ThéMA), J. Perret (IGN-LaSTIG)

MobiSim : plateforme de simulation pour l’étude prospective de l’impact des mobilités quotidiennes et résidentielles sur le développement, l’étalement et l’aménagement urbains des agglomérations françaises et européennes

Développé depuis 2007 dans le cadre de deux contrats PREDIT. Systèmes : tout système supportant Java. Contact : JP. Antoni, C. Tannier, G. Vuidel

Fractalopolis : aménagement urbain multifractal

Fractalopolis permet de concevoir des plans de développement urbains ou régionaux multifractals qui respectent cinq principes de planification : un développement urbain polycentrique hiérarchisé; un développement orienté sur les axes de transport ; un développement résidentiel dense localement ; la pénétration des espaces verts dans les zones bâties à travers plusieurs échelles imbriquées ; la préservation de réseaux interconnectés d'espaces verts et naturels de tailles différentes. Systèmes : tout système supportant Java. Licence GPL. Contact : C. Tannier, P. Frankhauser, G. Vuidel

LucSim (Land Use Cellular automata Simulation) : logiciel de simulation du développement urbain intégrant 3 modèles : automate cellulaire, modèle de potentiel et chaine de markov.

Systèmes : tout système supportant Java. Licence GPL. Contact : JP. Antoni, G. Vuidel

Mup-City : simulation fractale d'urbanisation sous contraintes d'accessibilité

Développé depuis 2008, dans le cadre de deux contrats PREDIT, Mup-City permet de créer des scénarios de développement résidentiel fractals, mais aussi non fractals, intégrant des contraintes d'accessibilité aux commerces, services, espaces ouverts, et des contraintes de proximité au réseau routier existant. Systèmes : tout système supportant Java. Licence GPL. Contact : C. Tannier, G. Vuidel

S-Ghost : simulation de la morphogenèse des villes par automates cellulaires intégrant une modélisation économétrique des comportements individuels.

Développé depuis 2007 dans le cadre du projet ANR ECDESUP. Systèmes : tout système supportant Java. Licence GPL. Contact : G. Vuidel

Transformation cartographique

Darcy : logiciel de transformation cartographique (anamorphose) vectorielle

Systèmes : tout système supportant Java. Licence GPL. Contact : C. Cauvin, G. Vuidel

IsoDistAngle : module de transformation cartographique unipolaire en distance et/ou en angle

Systèmes : tout système supportant Java. Contact : C. Cauvin, G. Vuidel

Anaplaste : logiciel de transformation cartographique (anamorphose) scalaire

Systèmes : tout système supportant Java. Contact : C. Cauvin, G. Vuidel

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Darcy 2 : module de comparaison spatiale

Méthode

Le logiciel Darcy permet d'appliquer une méthode de comparaison spatiale, dénommée « régression bidimensionnelle », développée par W. Tobler entre 1965 et 1977. Cette méthode autorise la comparaison de deux surfaces distinctes déterminées par des points homologues définis respectivement par les coordonnées [XY] (référentiel) et [UV] (image à comparer). Les points de l'image à comparer à un référentiel correspondent au phénomène étudié : positions en temps d'accès, positions estimées en cognition spatiale, positions sur des cartes anciennes...

La méthode comprend deux étapes : un ajustement et une interpolation. Elle aboutit à d'abondants résultats tant statistiques que cartographiques ; les cartes montrent les distorsions spatiales liées aux écarts entre le référentiel et la surface étudiée : vecteurs de déplacement, anamorphoses...

Les résultats doivent être analysés avec précaution en tenant compte du thème, des hypothèses émises et des données entrées. Chaque thème induit une réflexion nouvelle sur les indices et les cartes obtenus.

Données en entrée : coordonnées des surfaces homologues avec, éventuellement, des coordonnées d'illustrations

Nature des sorties : indices statistiques, tableaux, cartes diverses.

Télécharger le logiciel : Darcy 2

Un mode d'emploi du logiciel, écrit par C. Cauvin, est disponible en format .pdf ; il inclut une brève bibliographie sur la méthode et son utilisation : mode d'emploi

Télécharger un jeu de données : données exemples

Pour toute question sur l'utilisation du logiciel, s'adresser :

• sur le plan informatique à Gilles Vuidel
• sur le plan de la méthode à Colette Cauvin

Le code source est disponible sur sourceforge.net et distribué sous licence libre GPLv3.

Darcy utilise plusieurs bibliothèques open source : GeoTools, JTS, Batik, JAI, JFreeChart, JAMA.

Auteurs de l'application : Gilles Vuidel (ThéMA, Besançon, France) et Colette Cauvin (LIVE, Strasbourg, France) d'après les travaux originaux de Waldo Tobler (UCSB, Santa Barbara, Californie, USA).

Références bibliographiques

D'ARCY THOMPSON W., 1917, 1948, On growth and form, MacMillan, New York, 1 116 p.

D'ARCY THOMPSON W., 1994, Forme et croissance, Traduit par Teyssié D., Seuil, CNRS, Paris, 336 p.

BRAUN J., 1994, L'accessibilité au Luxembourg. Transport individuel et transport collectif, complémentarité ou concurrence ? Mémoire présenté dans le cadre du stage pédagogique, Luxembourg, Strasbourg, 144 p.

CAUVIN C., 1984,« Une méthode générale de comparaison cartographique : la régression bidimensionnelle », Travaux et Recherches, ERA 214 (CNRS), Fascicule 4, Strasbourg, 130 p.

CAUVIN C., REYMOND H. et al., 1986, Nouvelles méthodes en cartographie, Collection RECLUS Mode d'Emploi, Maison de la Géographie, Montpellier, 56 p.

CAUVIN C., 1995a, « Cartographie théorique et anamorphoses », 17th International Cartographic Conference, vol. II, Septembre 95, Barcelone, 7 p.

CAUVIN C., 1995b, « Transformaçoes cartograficas espaciais e anamorfes ». Chapitre 7, dans Os mapas em Portugal. Da tradioçao aos novos rumos da Cartografia. Ediçoes Cosmos, Lisboa, p. 269-310

CAUVIN C., 1996, « Cartographie théorique et anamorphoses », Comité Français de Cartographie, Bulletin n° 146-147, p. 82-88.

CAUVIN C., 1998, « Des transformations cartographiques », Mappemonde, n° 49, p. 12-15.

CAUVIN C., ESCOBAR F., SERRADJ A., 2008, Cartographie thématique 4. Des transformations renouvelées, Hermès Editions, Paris, 198 p.

TOBLER W.R., 1965, "Computation of the correspondance of geographical patterns", Papers of the Regional Science Association, vol. 15, p. 131-139.

TOBLER W.R., 1977, "Bidimensional regression: a complete program", Santa Barbara, CA, 71 p. ronéotées.

TOBLER W.R., 1978, "Comparisons of plane forms", The Geographical Analysis, vol. X, n° 2, p. 154-162.

TOBLER W.R., 1994, "Bidimensional regression: a complete program", Geographical Analysis, vol. 26, n° 3, p. 187-212.