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Printemps des cartes 2024

#1 Mon 06 July 2009 17:15

gabsig
Participant occasionnel
Date d'inscription: 22 May 2008
Messages: 10

elongation, formes des polygones

Bonjour,

Les urbanistes et écologues ont souvent à évaluer les formes des polygones (en tout cas, c'est mon cas): pour une analyse d'écologie du paysage, pour évaluer les formes urbaines ou les capacités de renouvellement urbain...

J'ai vu qu'il existait des manip sur des TIN utilisés en télédétection, mais je ne sais pas s'il existe un outil plus simple.

Il s'agirait de calculer un rapport entre la longueur maximale et la largeur maximale d'un polygone, ou encore la distance max. entre les coordonnées du polygones...

Si quelqu'un a des pistes, déjà théoriques, je suis preneur... et je vais mettre ma remarque dans le forum dédié au logiciel que j'utilise smile.

Gabriel

Dernière modification par gabsig (Mon 06 July 2009 17:50)

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#2 Mon 06 July 2009 17:45

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
Site web

Re: elongation, formes des polygones

Si quelqu'un a des pistes, si possible sur Arcview, je suis preneur.


Dans ce cas là, direction le bon forum pour poser votre question tongue
http://georezo.net/forum/viewforum.php?id=4

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#3 Mon 06 July 2009 18:39

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
Site web

Re: elongation, formes des polygones

Bonjour,

J'ai eu à me poser ce type de question, j'avais à décider si un polygone était "linéaire" ou "de forme ramassée". Après des essais, j'en suis arrivé o comparer la longueur du périmètre à 5 fois la racine carrée de la superficie. C'est simple, et en ce qui me concerne, c'est tout à fait satisfaisant.
On peut évidemment être plus fin, et effectuer un classement, La zone la plus ramassée étant le cercle.
Je suppose que tous les logiciels de SIG savent calculer un périmètre et une superficie.

Cordialement.

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#4 Tue 07 July 2009 09:57

gabsig
Participant occasionnel
Date d'inscription: 22 May 2008
Messages: 10

Re: elongation, formes des polygones

Bonjour,

J'avais déjà fait le rapport périmètre/superficie, mais des petits polygones peu allongés étaient aussi selectionnés.

En essayant avec le rapport suivant: périmètre/(5*superficie^0,5), ça semble donner de bons résultats sur les communes où mes polygones étaient avec des gros écarts de formes (des polygones obèses, des polygones étroits). En revanche, c'est bcp moins discriminant sur un autre secteur test où il y a plein de petits polygones tous aussi maigres les uns que les autres.

gabriel

Dernière modification par gabsig (Tue 07 July 2009 10:31)

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#5 Tue 07 July 2009 10:43

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
Site web

Re: elongation, formes des polygones

Hello

la longueur du périmètre à 5 fois la racine carrée de la superficie


Question : ca sort d'où cette formule magique ? On m'a appris à ne pas gober direct les formules à l'école mais à les comprendre... wink Tu peux développer Pierre ?

Merci,
Robin.

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#6 Tue 07 July 2009 12:05

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
Site web

Re: elongation, formes des polygones

Bonjour Robin,
Il ne s'agit pas d'une formule magique, mais d'une formule que j'ai mise au point moi-même.
Dans une de mes applications, je devais diviser une zone (un polygone) en triangles. J'ai décidé après m'être consulté longuement que si une zone avait une forme ramassée, il était préférable de créer les triangles ayant pour base les segments de ma zone et pour 3ème sommet le centre de la zone, toujours défini. Si l'un des côté d'un triangle coupe le périmètre de la zone, celle-ci sera considérée comme allongée.
Si une zone n'est pas ramassée elle est allongée. La division en triangles est faite en joignant les sommets les plus proches. Dette division existe toujours et est unique. (rien à voir avec Delaunay)

Il me fallait donc un critère pour décider si une zone est ramassée ou non. On ne peut comparer que des choses comparables, des mètres avec des mètres, par exemple. Une zone est caractérisée par 2 valeurs, sa superficie et son périmètre. pour les comparer, je prend la racine carrée de la superficie. Il me manquait un facteur constant, différents essais m'ont amené à adopter 5.
De toute façon, le choix entre allongé ou ramassé est subjectif, à un moment donné. Par contre, une fois qu'on a décidé le limite, on peut classer les zones.
La comparaison du périmètre et de la racine carrée de la superficie est toujours valable, quelle que soit la dimension des zones. Pour un classement plus fin, on peut fixer différentes frontières.

Voilà
Pierre Dolez

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#7 Tue 07 July 2009 12:22

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
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Re: elongation, formes des polygones

Merci, c'est déjà plus clair sur le processus de création de la formule smile

Robin.

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#8 Tue 07 July 2009 13:33

JM
Participant occasionnel
Lieu: Toulouse
Date d'inscription: 1 Jun 2006
Messages: 34

Re: elongation, formes des polygones

Bonjour

Nous nous somme posés le même genre de question très récemment pour des finalités différentes et nous sommes tombés sur cet article : http://www.spatialanalysisonline.com/ou … Shape.html
Le troisième indice nommé "Shape Index or Compactness ratio" a répondu à nos besoins

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#9 Tue 07 July 2009 13:53

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
Site web

Re: elongation, formes des polygones

Pour continuer sur le sujet,
Si j'avais à faire un traitement qui tienne compte de la forme de zones, pour chaque zone, je calculerais le rapport périmètre/racine(surface)
Puis, je définirais des classes de forme. Il est certain que les rapports ont une distribution conforme à la théorie de Gauss (on pourrait dire aussi gaussienne). Donc, ce paramètre que j'ai pris égal à 5 parce que ça correspondait à la répartition ramassée-linéaire qui m'intéressait, sera calculé soit une fois pour toutes soit recalculé suivant les formules de Gauss, pour chaque commune.

Pour être complet, avant d'adopter cette méthode, j'ai cherché à comparer des DX et DY min et maz, dis distances min et max etc. Rien n'était satisfaisant. Je confirme donc que la comparaison décrite plus haut est ce que j'ai trouvé de mieux.

Cordialement.

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#10 Tue 07 July 2009 14:55

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
Site web

Re: elongation, formes des polygones

Robin,
Après la lecture de spatialanalisisonline... tu remarqueras que ma petite formule miracle n'était pas si magique que ça. Tu auras sûrement remarqué aussi que les méthodes 2 et 3 sont strictement identiques, à un facteur près (sauf erreur 2*PI).
D'aucun disent que je suis têtu.

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#11 Tue 07 July 2009 15:05

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
Site web

Re: elongation, formes des polygones

Pierre, je ne sais pas si je lis un ton vexé dans ton message et si c'est le cas, tu as dû mal interpréter mon message : quand j'ai dit formule magique c'est qu'elle n'avait aucune explication autour. Le théorème de Pythagore est magique, lui aussi dans son genre... wink

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#12 Tue 07 July 2009 17:21

David Sheeren
Participant occasionnel
Lieu: ENSAT Castanet-Tolosan
Date d'inscription: 12 Oct 2005
Messages: 44

Re: elongation, formes des polygones

Bonjour,

Ci-joint quelques indices pour qualifier la forme de polygones :

- Indice de circularité de Miller : Im = (4*Pi*Area)/périmètre²
> Rapport de la superficie d?une entité, à celle d?un cercle de même périmètre
> Vaut 1 si le polygone est un cercle, 0 s?il est de surface nulle 
> (surface dégénérée en ligne).

- Indice de compacité de Gravelius : Ig = Périmètre / 2*Racine(Pi*area)
> Rapport du périmètre de l?entité, à celui du cercle de même superficie
> Non borné, supérieur ou égale à 1

- Indice d?élongation : Ie = L/l
> Rapport entre la longueur et largeur de l?entité

- Indice de solidité : Is = Area/AreaEnveloppeConvexe
> Rapport de la superficie d?une entité, à celle de son enveloppe convexe.
> Vaut 1 pour un objet convexe, nettement < 1 si fortes concavités 
> (forme complexe)

- Indice de concavité : Icav = Périmètre/PérimètreEnvConvexe
> Rapport du périmètre de l?entité, à celui de son enveloppe convexe.
> Vaut 1 pour un objet convexe ou > 1 si fortes concavités (forme complexe)

- Indice de Morton : Imor = Area / Pi*(0,5*L)²
> Indice d?étalement qui tend vers 0 pour une forme plus étirée.

J'avais récupéré ces indices dans différentes sources. Vous pouvez 
aussi jeter un oeil dans l'aide du logiciel eCognition (Definiens) où 
l'on peut qualifier les segments à l'aide de différents "features".

Cordialement,

David Sheeren
Institut National Polytechnique de Toulouse (INPT)
Ecole Nationale Supérieure Agronomique (ENSAT)

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#13 Tue 07 July 2009 18:15

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
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Re: elongation, formes des polygones

Et bien, si gabsig ne s'en sort pas avec tour cela !

Pour être plus sérieux, la plupart de ces formules s'expriment sous la forme R=K * P / racine(aire)
Où R est un ratio c'est à dire un rapport d'allongement d'une zone par rapport à quelque-chose qu'on s'est fixé, K le coefficient qu'on s'est fixé, P le périmètre et Aire la superficie.
Que l'on prenne l'inverse, que l'on multiplie par Pi ou par n'importe quoi, on obtiendra toujours une valeur qui n'aura pas de signification absolue, mais une signification par rapport à une autre zone plus ou moins allongée qu'elle.
Le facteur K doit être fixé à l'aide d'un certain nombre d'essais, ou par le formules de Gauss, si on veut sortir des statistiques du type "1/4 des parcelles sont plus allongées que la moyenne des parcelles de la commune".
Par contre si on veut calculer le pourcentage de parcelles intéressantes à regrouper, on comparera les coefficient d'allongement au coefficient qu'on a fixé une bonne fois pour toutes.

Le coefficient 5 que j'ai adopté n'a naturellement aucune justification mathématique, ce n'est qu'une frontière de choix.

L'utilisation des enveloppes concexes est intéressantes, mais bien difficile à mettre en oeuvre.

Cordialement.

Dernière modification par Pierre Dolez (Tue 07 July 2009 18:18)

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#14 Tue 07 July 2009 18:37

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
Site web

Re: elongation, formes des polygones

Pierre Dolez a écrit:

L'utilisation des enveloppes convexes est intéressantes, mais bien difficile à mettre en oeuvre.


Meuh non. Pierre tu devrais vraiment te mettre au SIG wink

Mot clé "Convex Hull" en anglais. Il y a des scripts qui font ça bien ou c'est déjà inclus dans le pack logiciel. RV sur les listes techniques pour voir ça au cas par cas selon le soft.

Robin.

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#15 Fri 10 July 2009 11:10

gabsig
Participant occasionnel
Date d'inscription: 22 May 2008
Messages: 10

Re: elongation, formes des polygones

Bonjour à tous,

merci pour toutes ces précisions et infos. Moi qui ne suit qu'un humble utilisateur de SIG et pas un développeur, je serai très content qu'une personne éclairée nous ponde de jolis outils clés en main pour faire tous ces calculs d'indices;
à bon entendeur,
gabriel

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#16 Thu 02 July 2015 16:55

GuZzO
Juste Inscrit !
Date d'inscription: 17 Jun 2009
Messages: 9

Re: elongation, formes des polygones

Bonjour,
je suis désolé pour le déterrage de topic mais je me réfère à un lien récent (https://github.com/igeofr/qgis2).

Je cherche à calculer les indices de Morton pour une série de polygones mais les résultats obtenus ne sont pas satisfaisants.

Indice de Morton : Rapport de la superficie d'une entité, à celle d'un cercle de même périmètre = Imor = Area / Pi*(0,5*L)²
(Vaut 1 si le polygone est un cercle, 0 s'il est de surface nulle)


Le modèle proposé pour QGis (https://github.com/igeofr/qgis2/blob/ma … rton.model) propose cette formule :

Code:

($area)/($pi*((0.5*bounds_height( $geometry ))*(0.5*bounds_height( $geometry ))))

J'ai l'impression que ce mode de calcul rend l'indice dépendant de l'orientation du polygone car pour des géométries similaires on a des indices significativement différents. Et accessoirement les indices vont bien au-delà de 1 alors que je pensais qu'il était borné à 1...

Et dernier point, les résultats sont encore différents si je les calcule manuellement.

D'où ma question :
Est-ce pertinent d'assimiler le bounds_height à L largeur maximale du polygone ?

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#17 Fri 10 July 2015 14:39

MathieuR
Membre
Lieu: aix-en-provence
Date d'inscription: 16 Feb 2009
Messages: 1690
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Re: elongation, formes des polygones

Bonjour,

Je n'ai pas lu tous les échanges en détail
mais voici, en complément, une page qui liste des indices de forme issus du logiciel fragstats
http://www.umass.edu/landeco/research/f … ETRICS.htm

Pour certains, comme le "Related Circumscribing Circle Distribution", il faudra procéder par un algorithme visant à déterminer le cercle qui contient la forme.
Son code pour R est ici : http://www.uni-kiel.de/psychologie/rexr … nding.html


geodata au cerema et petits billets en géomatique

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#18 Sat 11 July 2015 09:39

Floflo49fb
Participant assidu
Lieu: Montpellier
Date d'inscription: 29 Aug 2009
Messages: 250
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Re: elongation, formes des polygones

Bonjour GuZzo,
Je réagit tardivement car je viens de voir ton message suite au message de MathieuR hier.

Je suis le créateur du modèle en question pour le calcul de l'indice de Morton.
Après vérification, il s'avère effectivement que le bounds_height ne soit pas adapté. En faite, je pensais que le bounds_height correspondait à la hauteur d'un rectangle orienté correspondant donc à la Longueur maximale or ce n'est pas le cas. Il s'agit simplement de la hauteur d'un rectangle non orienté englobant l'entité.

Etant donné l'erreur, j'ai décidé de supprimer temporairement le modèle le temps de trouver une autre solution.

D'après mes recherches, on pourra prochainement calculer la Longueur maximale d'un polygone orienté via ce nouvel outil pour QGIS qui sera également intégré au processing.

En attentant l'intégration de ce nouvel outil dans QGIS vous pouvez peut être regarder du côté de WhiteBox et l'outil Long axis (un exemple ici)

PS : N'hésitez pas à m'envoyer un mail si vous identifiez d'autres problèmes sur les modèles à disposition.
Flo

Dernière modification par Floflo49fb (Sat 11 July 2015 09:45)


Florian Boret
Dream it, Make it, Share it

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#19 Wed 30 May 2018 18:05

ChristopheV
Membre
Lieu: Ajaccio
Date d'inscription: 7 Sep 2005
Messages: 3168
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Re: elongation, formes des polygones

Bonjour,

Je remonte ce vieux sujet que je découvre. Pour remercier les intervenants de la qualité de réponses et pour relancer ce sujet, car m'y intéressant j'aimerais savoir si les méthodes ont évolué. (j'ai pas encore parcouru tous les liens précités). Et ce sujet va très bien avec la réponse de Martin Bocquet à  Pierre Louis : c'est ici


Christophe
L'avantage d'être une île c'est d'être une terre topologiquement close

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#20 Thu 31 May 2018 12:55

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
Site web

Re: elongation, formes des polygones

Bonjour Christophe,
Je réponds volontiers à ta question.
Le contexte : établissement du projet de voirie dans un lotissement. Un certain nombre de points caractéristiques sont fixés et donc connu. L'un des buts est de pouvoir calculer n'importe quel point en altitude pour créer une image plastique ( en 3D), calculer des cubatures ou je ne sais quoi.
Dans tous les cas, il s'agit de créer des facette triangulaires. Donc étant donné une zone, il y a 2 méthodes principales, soit créer des triangles de proche en proche, soit créer des triangles en "étoile". La première méthode s'applique aux zones longitudinales, le seconde aux zones regroupées.
Le découpage de ces zones en triangles est très amusant à écrire.
Bonne journée.

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