L’outil Zone tampon crée des polygones de zone tampon à une distance donnée des entités en entrée.
La routine de création de zone tampon parcourt chacun des sommets de l'entité en entrée et crée des décalages de zone tampon. Les entités de zone tampon en sortie sont créées à partir de ces décalages.
Créer des décalages autour d’une ligne
Les images suivantes illustrent la progression de la création de décalages autour d’une ligne :
- Entité linéaire en entrée
- Décalages créés autour de l'entité linéaire en entrée
- Zone tampon dérivée des décalages
Distance de la zone tampon
La valeur du paramètre de distance de la zone tampon peut être une valeur fixe ou un champ contenant des valeurs numériques.
Exemple 1: distance fixe
Cet exemple montre la zone tampon d’une classe d’entités linéaires avec les options de paramètre suivantes :
- Distance [valeur ou champ] : distance égale à 20
- Type de côté : Plein
- Type d’extrémité : Plat
- Type de fusion : Fusionner toutes les entités en sortie en une seule entité.
Etant donné que la distance de la zone tampon est une constante, toutes les entités sont bufférisées avec la même largeur.
Exemple 2: distance issue d'un champ
Cet exemple montre la zone tampon d’une classe d’entités linéaires avec les options de paramètre suivantes :
- Distance [valeur ou champ] : champ numérique avec des valeurs de 10, 20 et 30
- Type de côté : Plein
- Type d’extrémité : Plat
- Type de fusion : Fusionner toutes les entités en sortie en une seule entité.
Etant donné que les distances de la zone tampon dépendent des valeurs de champ, plusieurs largeurs de zone tampon peuvent être appliquées dans une même opération.
Fusionner les zones tampon de lignes avec un type de côté
Les différences entre les options de fusion avec un type de zone tampon de côté sont décrites ci-dessous.
- Fusionner toutes les entités en sortie en une seule entité : les entités linéaires en entrée sont d’abord connectées dans un pseudo réseau dans la mesure du possible. Les parties les plus longues des entités linéaires connectées de ce réseau sont alors bufférisées sur un côté. Les entités individuelles sont seulement bufférisées si elles ne sont pas connectées à d’autres entités en entrée. Cette méthode convient pour les petites distances (qui sont souvent utilisées pour la bufférisation des lignes representant des routes ou des cours d’eau). Dans certains cas, les longues distances produisent des zones tampon qui, de prime abord, ne semblent pas correctes. Les grandes zones tampon peuvent générer une zone de superposition très importante qui ne peut pas être gérée sans une interaction postérieure à l’utilisation de l’outil afin de rendre la sortie cohérente.
La zone tampon unilatérale tente de conserver la zone tampon obtenue en sortie du bon côté même si les zones tampon en sortie interagissent avec le mauvais côté des autres entités linéaires en entrée.
- Aucune fusion : des zones tampon d’un côté bufférise les lignes en entrée séparément. L’interaction des zones tampon obtenues dans la sortie n’est pas prise en compte.
Lors de l’utilisation de l’option Fusionner toutes les entités en sortie en une seule entité, il arrive que la création d’une zone tampon unilatérale échoue en interne du fait de la complexité des entités en entrée associée à la distance de zone tampon spécifiée. Lorsque cela se produit, l’opération de création de la zone tampon est retentée avec des valeurs légèrement différentes. Ce processus tend à être moins efficace et des zones tampon peuvent manquer du fait de l’incapacité à déterminer la manière de conserver la zone tampon du côté spécifié. La zone tampon obtenue en sortie peut traverser des entités en entrée figurant du mauvais côté. Les lignes en entrée avec des spirales, des boucles et un sens de segment linéaire incohérent entraînent souvent ce genre de problème avec une zone tampon unilatérale avec l’option Fusionner toutes les entités en sortie en une seule entité.
Bufferisation géodésique et euclidienne
Une des fonctionnalités importantes de l’outil Zone tampon est le paramètre Méthode, qui indique le mode de création des zones tampon. Deux méthodes élémentaires permettent de générer des zones tampon : euclidienne (planaire) et géodésique.
- Les zones tampon euclidiennes mesurent la distance dans un plan cartésien bidimensionnel selon lequel les distances en ligne droite ou euclidiennes sont calculées entre deux points d’une surface plane (plan cartésien). Les zones tampon euclidiennes conviennent mieux à l’analyse de distances autour d’entités dans un système de coordonnées projetées sur une surface relativement limitée (par exemple, une zone UTM).
Dans un système de coordonnées projetées, la projection comporte des surfaces où les distances, les surfaces et la forme des entités sont déformées. Cela est dû à l'utilisation de systèmes de coordonnées projetées. Par exemple, avec un système de coordonnées projetées UTM ou State Plane, les entités sont plus précises lorsqu'elles sont proches de l'origine de la projection (centre de l'Etat ou zone UTM), mais se déforment lorsqu'elles s'éloignent de l'origine. De même, si un système de coordonnées projetées du monde est utilisé, la distorsion est souvent minime dans une surface, mais importante dans une autre (pour la projection de Mercator du monde, la distorsion est minime près de l'équateur, mais importante près des pôles). Pour un jeu de données comportant des entités dans les hautes et basses surfaces de distorsion, les zones tampon euclidiennes sont plus précises dans les basses surfaces de distorsion et moins précises dans les hautes surfaces de distorsion.
- Les zones tampon géodésiques tiennent compte de la courbure du sphéroïde et gèrent correctement les données à cheval sur la ligne de changement de jour et les pôles ou à proximité de ces éléments. Les zones tampon géodésiques sont adaptées si les données couvrent une grande étendue géographique ou si le système de coordonnées des entrées ne convient pas au calcul des distances Les zones tampon géodésiques peuvent sembler étranges sur une carte plane, mais elles apparaissent correctement sur un globe.
Préférez les zones tampon géodésiques si les données couvrent une grande étendue géographique ou si le système de coordonnées des entrées ne convient pas au calcul des distances
Le paramètre Méthode comporte les options suivantes :
- Planaire : la méthode de fusion est basée sur le système de coordonnées de la valeur du paramètre Entités en entrée. Il s’agit de l’option par défaut.
- Si les entités en entrée disposent d'un système de coordonnées projetées, des zones tampon euclidiennes sont créées.
- Si les entités en entrée disposent d’un système de coordonnées géographiques et que la valeur Distance de la zone tampon est en unités linéaires (mètres, pieds, etc., par opposition aux unités angulaires telles que les degrés), des zones tampon géodésiques sont créées.
- Géodésique : une zone tampon géodésique de préservation de la forme est créée quel que soit le système de coordonnées en entrée. Le système ne suppose pas que les lignes qui connectent les sommets sont des courbes géodésiques. En revanche, les entités dans la référence spatiale de la classe d’entités en entrée sont bufférisées afin de créer des zones tampon qui représentent plus fidèlement la forme des entités en entrée. Si vous vous préoccupez de la forme des zones tampon, ainsi que du degré de correspondance de leur forme par rapporr aux entités en entrée d’origine, il est recommandé d’utiliser cette option, en particulier lorsque les données en entrée se trouvent dans un système de coordonnées géographiques. Dans certains cas, ceci peut prendre plus de temps que la zone tampon géodésique créée à l’aide de l’option Planaire, mais vous obtenez ainsi une zone tampon qui correspond davantage à la forme de l’entité en entrée.
Exemple de zone tampon géodésique
Cet exemple compare des zones tampon géodésiques et euclidiennes de 1 000 kilomètres pour plusieurs villes du monde. Les zones tampon géodésiques ont été créées par la bufférisation d’une classe d’entités ponctuelles avec un système de coordonnées géographiques, tandis que les zones tampon euclidiennes ont été créées par la bufférisation d’une classe d’entités ponctuelles avec un système de coordonnées projetées (les points représentent les mêmes villes dans les jeux de données projetés et non projetés).
Lors de l’utilisation d’un jeu de données dans l’un des systèmes de coordonnées projetées communs pour le monde entier, tel que Mercator, la distorsion de projection peut être minime près de l’équateur, mais importante près des pôles. Pour un jeu de données projeté Mercator, les mesures de distance et les décalages de zone tampon sont normalement assez précis près de l'équateur, mais moins précis loin de l'équateur.
Le premier graphique montre la localisation des points en entrée. L'équateur et le méridien principal sont indiqués en référence. Les deux graphiques s'affichent dans la projection Mercator (monde).
Dans le deuxième graphique, les points proches de l’équateur présentent des zones tampon géodésiques et euclidiennes coïncidentes. Pour les points proches de l’équateur, la projection de Mercator fournit des mesures de distance précises. Toutefois, les zones tampon de points éloignés de l’équateur affichent une distorsion de distance plus importante, car leurs zones tampon euclidiennes sont beaucoup plus petites que les zones tampon géodésiques. Cela se produit avec la projection Mercator comme les surfaces au niveau des pôles sont étirées : les masses continentales situées près des pôles, comme le Groenland et l’Antarctique, présentent une bien plus grande surface que les masses continentales proches de l’équateur. Toutes les zones tampon euclidiennes de 1 000 kilomètres sont la même taille, car la routine de création de zone tampon euclidienne suppose que les distances de carte sont les mêmes dans toute la projection (1 000 kilomètres au Brésil sont identiques à 1 000 kilomètres en Russie centrale). Cette supposition est fausse, car lorsqu’elles s’éloignent de l’équateur, les distances de projection se déforment de plus en plus. Pour n’importe quel type d’analyse de distance sur une échelle globale, utilisez les zones tampon géodésiques, car elles sont précises pour toutes les surfaces, contrairement aux zones tampon euclidiennes qui ne sont pas précises pour les hautes surfaces de distorsion.
Remarque :
L’affichage de zones tampon géodésiques et euclidiennes sur un globe indique que les zones tampon géodésiques sont plus précises.
Ce sont les mêmes zones tampon euclidiennes et géodésiques de 1 000 kilomètres qui ont été créées dans l’exemple ci-dessus. Affichées sur un globe, toutes les zones tampon euclidiennes sont de taille différente malgré le fait que la même distance de zone tampon ait été utilisée (la zone tampon en Alaska semble plus petite que la zone tampon au Brésil). Les zones tampon sont donc créées avec la fausse idée que toutes les distances de carte sont les mêmes d'un emplacement à l'autre. Au contraire, chacune des zones tampon géodésiques présente une taille uniforme correcte sur le globe. Ces zones tampon géodésiques sont correctes, car elles n'ont pas été influencées par la distorsion d'un système de coordonnées projetées.
Informations supplémentaires sur la bufférisation géodésique
Les sommets des entités polylignes et surfaciques en entrée sont supposés être connectés par des lignes géodésiques (une ligne géodésique représente le plus court chemin entre deux points sur un ellipsoïde). Si le chemin souhaité entre les sommets n’est pas destiné à suivre une géodésique, vous devez densifier de manière explicite les entrées. Les géométries peuvent être densifiées à l’aide de l’outil Densifier. Utilisez la méthode Géodésique pour obtenir les zones tampon correspondant le mieux à la forme des entités en entrée (voir ci-dessous).
Les zones tampon géodésiques impliquent des calculs plus complexes que les zones tampon planaires ; ceux-ci peuvent durer plus longtemps. Le délai supplémentaire dépend principalement du nombre et de la densité des sommets des entités. Plus le nombre et la densité des sommets d’une entité augmentent, plus le temps nécessaire pour créer l’entité tampon s’allonge.
Zones tampons géodésiques de préservation de la forme
Lorsque vous bufférisez des lignes ou des polygones, la méthode Géodésique produit des zones tampons géodésiques en bufférisant l’entité de la référence spatiale de la classe d’entités en entrée pour s’assurer que les zones tampon suivent la forme géodésique des entités en entrée.
Après avoir utilisé la méthode Géodésique, vous remarquerez une différence minime dans les zones tampon de sortie. Cela est dû au fait que l’application de la méthode géodésique de préservation de la forme est plus évidente lorsque les entités en entrée ne présentent pas une densité de sommet appropriée pour que le processus de création de zone tampon conserve leur forme (entités habituellement grossières et inexactes). Il est important de connaître les données en entrée avant de décider d’utiliser la méthode Géodésique.
Par exemple, l’image suivante illustre une entité grossière comportant très peu de sommets (lesquels se trouvent uniquement aux courbes de la ligne) qui recouvre une grande partie du globe :
Si vous bufférisez cette ligne de 500 km à l’aide de la méthode Planaire, voici l’entité de zone tampon en sortie (rose) obtenue :
Cela est assez inattendu, mais comme nous l’avons indiqué précédemment, la méthode Planaire (lors de la création de zones tampon géodésiques) suppose que les sommets de l’entité polylinéaire en entrée sont connectés par des lignes géodésiques, identifiées en violet ci-dessous :
En observant les entités en entrée (bleu), les lignes géodésiques résultantes (violet) et la zone tampon géodésique (rose) regroupées dans ce cas, la sortie est maintenant logique :
Ce n'est sans doute pas ce que vous souhaitez.
La méthode Géodésique ne suppose pas que les lignes connectant les sommets sont connectées par des courbes géodésiques. La zone tampon géodésique obtenue via la méthode Géodésique est illustrée ci-dessous en vert :
Vous avez maintenant une zone tampon géodésique qui conserve plus fidèlement la forme de l'entité en entrée.
Champ BUFF_DIST
Les valeurs dans le champ BUFF_DIST de la classe d’entités en sortie sont exprimées dans l’unité linéaire du système de coordonnées de l’entrée. Si, par exemple, une distance de zone tampon de 50 mètres est spécifiée dans l’outil, mais que l’entrée comporte un système de coordonnées qui utilise le pied comme unité linéaire, ces 50 mètres sont convertis en pieds dans le champ BUFF_DIST en sortie. Parmi les exceptions, on compte les suivantes :
- Si l’entrée comporte un système de coordonnées géographiques et que la distance de la zone tampon est exprimée dans une unité linéaire, comme les kilomètres ou les miles, les valeurs du champ BUFF_DIST sont exprimées en mètres.
- Si la référence spatiale des entités en entrée est inconnue, aucune conversion n’est appliquée. La valeur du champ BUFF_DIST correspond à la valeur fournie.
Les tables ci-dessous récapitulent les scénarios pour lesquels les unités du champ BUFF_DIST sont converties ou non.
| Système de coordonnées des entités en entrée | Unités de distance de la zone tampon | Conversion d'unités |
|---|---|---|
Géographique | Angulaire ou linéaire | Conversion en mètres |
Projeté | Angulaire | Conversion en unités du système de coordonnées en entrée |
Projeté | Linéaire | Conversion en unités du système de coordonnées en entrée |
Géographiques ou projetées | Inconnu | Apparemment des unités de système de coordonnées en entrée |
Inconnu | Angulaire ou linéaire | Aucune conversion |
| Système de coordonnées des entités en entrée | Unités de distance de la zone tampon | Conversion d'unités |
|---|---|---|
Géographique | Angulaire ou linéaire | Conversion en mètres |
Projeté | Angulaire | Conversion en mètres |
Projeté | Linéaire | Conversion en mètres |
Géographiques ou projetées | Inconnu | Apparemment des unités de système de coordonnées en entrée |
Inconnu | Angulaire ou linéaire | Aucune conversion |
Remarque :
BUFF_DIST Les unités de valeur sont toujours celles de l’environnement Système de coordonnées en sortie lorsqu’il est défini.
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