comprendre chloe
Principe des fenêtres glissantes
le logiciel et le calcul de métriques
les différentes analyses
Le logiciel « CHLOE Métriques Paysagère » permet le calcul de diverses métriques paysagères. Le principe étant de caractériser chaque point d’un espace rural en fonction de valeurs de métriques calculées dans le paysage environnant. Pour plus d’infos, se référer à la partie « calcul de métriques paysages« .
Pour réaliser ces calculs, les méthodes d’analyses sont diverses : calcul par carte entière, par (multiples) fenêtre(s) glissante(s), par points choisis. Cette page est dédiée à l’explication de la méthode d’analyse par fenêtre(s) glissante(s), souvent utilisée lors de calculs de métriques paysagères avec le logiciel car elle permet de considérer le paysage dans son ensemble.
Les fenêtres glissantes
La méthode
La méthode par fenêtre glissante permet de caractériser un paysage selon deux composantes : la métrique paysagère qui est l’information décrire et la fenêtre d’analyse qui est l’environnement analysé permettant de prendre en compte l’influence de l’environnement paysager du pixel dans les calculs. Le mode « par fenêtre glissante » définit une fenêtre d’une certaine taille et forme (voir fiche méthode « comprendre les cartes ») centrée sur un pixel, qui va être déplacée à partir d’une position initiale (le pixel en haut à gauche) de la fenêtre d’analyse sur un ensemble de pixels de l’espace de la carte raster à l’aide d’un pas de déplacement, par défaut égal à un pixel (distance définie par la taille d’un pixel) (Figure 1). « Chaque point » de la carte est ainsi qualifié par la valeur d’une métrique paysagère calculée dans une fenêtre environnante sur ce point. En centrant la fenêtre à chaque point de la carte, pour chaque association « métrique paysagère/fenêtre d’analyse », l’analyse pourra produire une carte de métrique paysagère de même taille que la carte initiale.
N.B. Si le pas de déplacement configuré est supérieur à un, par exemple trois, cela veut dire que l’analyse ne sera pas réalisée sur tous les points de la carte, mais seulement tous les trois pixels en abscisse et en ordonnée. Ceci générera donc une carte de métrique paysagère en moyenne neuf fois plus petite et avec des pixels de taille trois fois plus gros. Il est possible de forcer la génération d’une carte de même taille que la carte initiale via l’utilisation d’une interpolation linéaire. Pour ce faire se référer à la documentation technique.
Chaque fenêtre centrée sur le pixel, découpe le territoire en plusieurs parties qui se recouvrent. C’est pour cela que le terme de fenêtre glissante est employé, car la méthode consiste à déplacer les fenêtres sur un territoire de manière à ce qu’elles se chevauchent. Le recouvrement des fenêtres fait apparaître les changements progressifs dans le paysage, autrement dit les zones de transition et plus globalement, le gradient paysager (Figure 2). La taille et la forme de la fenêtre d’analyse sont à choisir judicieusement en fonction de l’analyse (voir Fiche méthode : « comprendre les cartes« ).
Figure 1 : Principe de l’analyse par fenêtre glissante
Figure 2 : Analyse avec la métrique paysagère « Diversité de Shannon »
La figure 2 montre la carte obtenue après le calcul de la métrique paysagère diversité de Shannon*. Cette métrique met en évidence les zones homogènes (en 1) et les zones hétérogènes (en 2) calculées sur la base d’un territoire de la carte d’occupation du sol. Nous observons que cette carte est de même taille que la première et que le gradient paysager est conservé.
*La métrique de diversité de Shannon est une mesure de diversité spécifique. Elle donne une idée du nombre d’espèces de ce milieu et de la répartition des individus au sein de ces milieux.
AVANTAGE DE LA FENÊTRE GLISSANTE VIS à VIS DE L’analyse par grille
Les analyses par « fenêtres glissantes » expriment de manière plus réaliste le paysage « vu par » une espèce cible considérée. En effet, l’avantage double : récupération du gradient paysager et échelle identique entre la carte de sortie et la carte d’entrée (taille de la fenêtre et du pixel indépendants) permet d’aborder de manière plus efficace la fonction écologique du territoire vis-à-vis d’une analyse par grille qui propose un découpage arbitraire du paysage.