Une occupation théorique du sol basée sur le nombre d’habitants

Préambule : Ce travail s’inscrit dans le cadre des réflexions collectives menées dans le cadre du projet Tribute to Tobler – TTT. pour redévelopper les méthodes de Tobler dans des environnements contemporains de géovisualisation.

Ce billet est une traduction libre en français du Notebook Theoretical Landcover [accéder] réalisé par Philippe Rivière (Visions Carto) et publié pour le #30DayMapChallenge de 2021 : Day27-Land.


La surface bâtie et le rayon équivalent des agglomérations peuvent être estimés avec une grande précision à partir de la connaissance du nombre d’habitants. Waldo R. Tobler (1969).

Cette citation de Tobler est extraite de l’article “Satellite Confirmation of Settlement Size Coefficients” publié par l’auteur en 1969, dans le Journal Area [PDF]) qui permet de représenter l’occupation du sol théorique d’une zone en la déduisant de l’effectif de sa population.

Le principe

Pour calculer l’emprise d’une ville, Tobler construit une formule simple : le rayon r (en kilomètres) d’une ville donnée, avec une population P (d’habitants), considérant qu’il peut être approximé statistiquement par :
r=aPbr = a P^br=aPb

où les coefficients a=0.035a et b=0.44

Avec cette formule,  la ville de Chicago, par exemple, qui présente une population de 8,604,203 personne obtient un rayon attendu de 39 km (24 miles) – ce qui correspond à une surface bâtie de 4 873 km².

Nous pouvons maintenant cartographier le résultat de cette formule, les espaces bâtis correspondants de différentes villes en rouge,  et ceux des villes de voisinage en orange. On obtient alors une image théorique de l’occupation du sol américain basée sur le nombre d’habitants :

Carte 1. Occupation théorique du sol américain

Accéder à la version interactive pour paramétrer le style de la carte

Réalisation : Philippe Rivière, 2021.

La méthode

Les données relatives à la population et à la localisation de 28 338 villes des États-Unis proviennent du site : simplemaps.com/data/us-cities.

Les points rouges correspondent au modèle de Tobler, appliqué ici directement. Ainsi, les villes situées sur les côtes voient une partie de leur espace “bâti” se perdre dans l’océan. Les autres teintes renseignent sur d’autres usages du sol, par l’agriculture intensive, par exemple, autour des agglomérations – avec une échelle que Philippe Rivière a inventée.

Ce modèle de répartition territoriale de l’occupation du sol américain est-il correct ?

Si l’occupation terrestre semble dans l’ensemble conforme à la réalité, ce n’est probablement pas le cas dans les détails.

Une question plus intéressante est alors de comparer l’étendue réelles des villes à ce modèle théorique, et de voir quelles sont celles qui diffèrent de ce modèle théorique, en particulier celles dont l’extension spatiale est importante, ce qui témoignerait d’un besoin de densification des logements.

A noter que la recherche dans ce domaine est toujours en cours. Pour des référentes récentes, lisez:
– Rémi Lemoy & Geoffrey Caruso (2020), Evidence for the homothetic scaling of urban forms, EPB : Urban Analytics and City Science, Vol. 47(5) 870-888,

– Rémi Lemoy & Geoffrey Caruso (2021), Radial analysis and scaling of urban land use, Nature Scientific Reports, 11:22044.

Références :
– Philippe Rivière (2021) Theoretical Landcover, Notebook Observable.
– Waldo R. Tobler (1969), Satellite Confirmation of Settlement Size Coefficients, Area Journal, 1(3):30-34.

Voir aussi :
TTT dans Neocarto
La collection TTT des travaux en français de et après Tobler : hal.archives-ouvertes.fr/TTT/
L’espace de travail collaboratif de TTT : ./tributetotobler/

 

 



Citer ce billet
Françoise Bahoken (2022, 17 novembre). Une occupation théorique du sol basée sur le nombre d’habitants. Carnet (neo)cartographique. Consulté le 13 juin 2024, à l’adresse https://doi.org/10.58079/rrlf

Françoise Bahoken

Géographe et cartographe, Chargée de recherches à l'IFSTTAR et membre-associée de l'UMR 8504 Géographie-Cités.

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