Explorer les risques de coulées de lave
Lorsqu’un volcan entre en éruption, combien de temps les habitants ont-ils pour évacuer ? Cela dépend. La lave descend les pentes et dévale plus rapidement sur un terrain escarpé. Au début des années 1990, les habitants de Kalapana, ville située dans la région de Puna au sud-est, ont bénéficié de plusieurs jours pour se préparer à une coulée de lave qui a finalement recouvert la ville. En revanche, une coulée de lave en 1950 a descendu le versant ouest du Mauna Loa et atteint la mer en quatre heures environ. Même si les scientifiques surveillent les mouvements de l'île en continu, il n'est pas possible de savoir combien de temps les gens qui habitent au bas du volcan auront pour se préparer.
En revanche, les gouvernements et les intervenants en cas d’urgence peuvent prévoir des scénarios d’évacuation. Le fait de savoir où le risque de coulées de lave est le plus grand et combien de gens habitent dans ces zones peut aider les intervenants à identifier les endroits où construire des abris en cas d’évacuation, envoyer des ressources, etc. Avant de commencer l’analyse, vous allez vous familiariser avec les zones où le risque de coulée de lave est élevé, ainsi qu’avec la répartition de la population sur l’île d’Hawaï.
Filtrer les zones à risque
Tout d’abord, vous allez ouvrir une carte Web présentant des informations sur les zones menacées par des coulées de lave et sur les abris d’urgence. Ensuite, vous filtrerez les zones à risque pour n’afficher que celles où le risque est le plus élevé.
- Accédez à la carte Web Shelter Access Analysis dans Map Viewer.
La légende indique que l’île est divisée en neuf catégories de risque de coulée de lave, allant de zones extrêmement exposées (rouge foncé) à des zones où le risque est extrêmement faible (gris clair). La carte montre également les emplacements des volcans et les abris d'urgence.
Ensuite, vous allez vous connecter et enregistrer une copie de la carte.
- Sur le ruban, cliquez sur Sign In (Se connecter). Connectez-vous à votre compte d’organisation ArcGIS.
Remarque :
Si vous ne disposez pas d’un compte d’organisation, consultez les options disponibles pour accéder aux logiciels.
- Dans la barre d’outils Contents (Contenu) (foncée), cliquez sur Save and open (Enregistrer et ouvrir) et choisissez Save as (Enregistrer sous).
- Dans la fenêtre Save map (Enregistrer la carte), définissez les informations suivantes :
- Dans le champ Title (Titre), supprimez le texte et saisissez Hawaii Island Shelter Access (Accès aux abris sur l’île d’Hawaï).
- Dans le champ Summary (Résumé), supprimez le texte et saisissez (ou copiez et collez) Map showing areas of high lava flow risk and areas within 15 minutes of a shelter (Carte des zones à haut risque de coulée de lave et des zones situées à moins de 15 minutes d’un abri).
- Cliquez sur Save (Enregistrer).
Vous avez enregistré une copie de la carte. Cette copie s’affiche automatiquement. Vous êtes prêt à apporter des modifications, explorer les données et effectuer une analyse.
La carte montre les zones à risque élevé et faible de coulée de lave. Ce sont les zones à risque élevé qui vous intéressent, vous allez donc filtrer la couche pour que seules ces zones s’affichent.
- Dans la fenêtre Layers (Couches), cliquez sur la couche Lava Flow Hazard Zones pour la sélectionner.
Lorsqu’une couche est sélectionnée, une barre bleue s’affiche à côté de celle-ci dans la fenêtre Layers (Couches).
- Dans la barre d’outils (claire) Settings (Paramètres), cliquez sur Filter (Filtrer).
- Dans la fenêtre Filter (Filtre), cliquez sur Add new (Ajouter nouveau). Vérifiez que la condition par défaut est Severity Code is High Hazard (Le code de gravité est Risque élevé).
Sur la carte, seules les zones à risque élevé sont affichées. Il existe également des zonez à risque très élevé et extrêmement élevé, que vous allez ajouter au filtre.
- Cliquez sur Add new (Nouveau). Créez la condition Severity Code is Very High Hazard (Le code de gravité est Risque très élevé).
- Cliquez sur Add new (Nouveau). Créez la condition Severity Code is Extremely High Hazard (Le code de gravité est Risque extrêmement élevé).
Votre filtre comporte à présent trois conditions. Par défaut, le filtre affiche uniquement les entités qui correspondent à toutes les conditions ; par conséquent, aucune donnée n’apparaît sur la carte car chaque entité possède une évaluation de risque unique. Vous allez modifier le fonctionnement du filtre de sorte que les résultats correspondant à une condition, et non à toutes les conditions, s’affichent.
- Pour Show features where (Afficher les entités pour lesquelles), cliquez sur All of the following are true (Toutes les conditions suivantes sont vraies) et sélectionnez Any of the following are true (L’une des conditions suivantes est vraie).
Les trois zones les plus menacées par des coulées de lave sont désormais représentées sur la carte. Il s’agit des zones que vous allez analyser.
- Dans la fenêtre Filter (Filtre), cliquez sur Save (Enregistrer).
Visualiser les zones habitées
À présent, vous allez utiliser les données de recensement pour comprendre sur quelles parties de l’île vivent les habitants. Il est utile de savoir combien d’habitants vivent dans des zones à risque élevé pour prévoir l’emplacement des abris d’urgence et leur taille.
La carte comprend une couche d’îlots de recensement, qui représentent la plus petite zone géographique pour laquelle le bureau de recensement des États-Unis collecte des informations sur la population. Par défaut, cette couche est désactivée, elle n’apparaît donc pas sur la carte. Vous allez l’activer et observer ce qu’elle montre.
- Dans la fenêtre Layers (Couches), pour Census Blocks (2020), cliquez sur le bouton Show Census Blocks (2020) (Afficher la couche Census Blocks [2020]).
La couche est activée et s’affiche sur la carte. Les îlots de recensement apparaissent sous les zones à risque et peuvent donc être difficiles à voir. Vous allez réorganiser les couches de sorte que les îlots de recensement s’affichent au-dessus des zones à risque.
- Faites glisser le bouton Reposition: Census Blocks (2020) (Repositionner : Census Blocks [2020]) au-dessus de la couche Lava Flow Hazard Zones.
Vous voyez maintenant mieux la couche, mais son style n’indique pas le nombre d’habitants ni les zones où ils vivent. Vous allez changer le style afin de mieux visualiser la population.
- Dans la fenêtre Layers (Couches), cliquez sur la couche Census Blocks (2020) pour la sélectionner.
- Dans la barre d’outils Settings (Paramètres), cliquez sur Styles.
Le volet Styles s’affiche. Il montre que le style de la couche utilise l’attribut Population (2020), qui correspond à ce que vous voulez afficher sur la carte.
Par défaut, la couche utilise le style Counts and Amounts (color) (Totaux et quantités [couleur]). Sur la carte, les couleurs des îlots de recensement les plus peuplés sont plus foncées. À première vue, il semble que les données qui vous intéressent (où vit la population sur l’île d’Hawaï) soient affichées. Cependant, ce style ne tient pas compte de la taille de chaque îlot de recensement, qui peut être très variable. Un îlot de recensement étendu peut être plus peuplé, mais la densité de population peut être plus forte dans un îlot de recensement plus petit. Pour mieux visualiser la densité de population, vous allez utiliser le style densité de points.
- Pour Pick a style (Sélectionner un style), cliquez sur Dot Density (Densité de points).
Sur la carte, la couche est redessinée avec le style Densité de points. Dans ce style, chaque point représente un nombre constant d’éléments (des personnes, dans le cas de votre carte). Par défaut, les points s’affichent en rouge, ils sont donc difficiles à distinguer dans les zones de danger rouges. Vous allez modifier la couleur.
- Pour le style Dot Density (Densité de points), cliquez sur Style options (Options de style).
- Sous Legend (Légende), cliquez sur le symbole.
- Dans la fenêtre Symbol style (Style de symbole), cliquez sur le bouton Dot color (Couleur des points).
La fenêtre Select color (Sélectionner une couleur) s’ouvre. Vous allez afficher les points en noir, de sorte qu’ils ressortiront sur la plupart des arrière-plans. La meilleure façon de définir une couleur exacte consiste à utiliser son code hexadécimal, comprenant 6 caractères précédés du signe #. Le code hexadécimal du noir est #000000.
- Dans la fenêtre Select color (Sélectionner une couleur), pour le code hexadécimal (#), remplacez le texte par 000000.
- Cliquez sur Done (Terminé). Dans la fenêtre Style options (Options de style), cliquez sur Done (Terminé).
Sur la carte, les points représentant la population s’affichent en noir.
Remarque :
Le nombre de personnes représenté par chaque point change en fonction de l’étendue du zoom. Dans notre exemple d’image, chaque point représente 45 personnes. Il se peut que dans votre carte, le nombre de personnes pour chaque point soit différent.
Les points sont disséminés de manière aléatoire dans les polygones des îlots de recensement, de sorte que ce style de visualisation ne reflète pas non plus exactement les zones où vit la population. Toutefois, étant donné que les îlots de recensement correspondent à des zones géographiques précises, le style Densité de points fournit une représentation assez exacte de la répartition de la population sur l’île.
Selon ce style de visualisation, la majeure partie de la population se concentre sur la côte, principalement à Holualoa à l’ouest et à Hilo à l’est. La plupart des habitants d’Holualoa vivent en dehors des zones à risque élevé, contrairement à ceux d’Hilo.
- Dans la fenêtre Styles, cliquez sur Done (Terminé).
- Dans la barre d’outils Contents (Contenu), cliquez sur Save and open (Enregistrer et ouvrir), puis sélectionnez Save (Enregistrer).
Vous avez filtré les zones à risque pour n’afficher que celles où le risque est le plus élevé. Vous avez également visualisé la population à l’aide du style Densité de points. Vous allez maintenant procéder à une analyse pour déterminer les zones où les abris d’urgence sont accessibles rapidement.
Analyser l’accès aux abris
Vous avez exploré les données et connaissez les zones menacées par des coulées de lave et la répartition de la population sur l’île d’Hawaï. Vous allez à présent utiliser les outils d’analyse d’ArcGIS Online pour déterminer si la population peut accéder rapidement à des abris d’urgence. Les outils d’analyse exécutent des processus qui transforment vos données pour en tirer de nouvelles informations impossibles à trouver dans les données d’origine.
Générer des zones de desserte
Vous allez commencer par générer des zones de desserte autour des abris d’urgence pour analyser l’accessibilité de ceux-ci. L’analyse des zones de desserte utilise la distance ou le temps de trajet estimé le long d’un réseau de transport pour afficher la zone se trouvant à portée d’une localisation ou d’un ensemble de localisations. Vous allez utiliser une valeur isochrone de 15 minutes pour définir un abri comme facilement accessible. Cette valeur a été choisie arbitrairement et vous aurez la possibilité de répéter l’analyse avec d’autres valeurs pour évaluer différents résultats.
Cette analyse n'a pas pour objectif de modéliser les conditions d'urgence. Dans une réelle situation d'urgence, toutes sortes d'événements peuvent se produire. Des itinéraires d'évacuation peuvent être coupés par une coulée de lave, des routes peuvent être embouteillées, des abris d'urgence eux-mêmes peuvent se trouver sur la route d'une coulée de lave, etc. Néanmoins, connaître les parties de l'île qui bénéficient d'un accès facile à un abri et celles qui n'en bénéficient pas, permet de parvenir à une meilleure planification.
- Sur la barre d’outils Settings (Paramètres), cliquez sur Analysis (Analyse).
Remarque :
Si vous ne voyez pas le bouton Analysis (Analyse), contactez votre administrateur ArcGIS. Il est possible que vos privilèges ne vous permettent pas de réaliser l’analyse. En savoir plus sur les licences requises pour l’analyse spatiale.
- Dans le volet Analysis (Analyse), cliquez sur Tools (Outils).
- Dans la barre de recherche, saisissez Générer des zones de desserte. Dans la liste des résultats, cliquez sur l’outil Générer des zones de desserte.
L’outil Générer des zones de desserte calcule la zone accessible sur un réseau de transport, en fonction d’un temps de trajet ou d’une distance spécifique. Dans ce cas, vous spécifiez un temps de trajet en voiture de 15 minutes jusqu’aux abris. Tout d’abord, vous allez définir les abris comme couche en entrée.
- Pour Input layer (Couche en entrée), cliquez sur Layer (Couche).
- Dans la fenêtre Select layer (Sélectionner une couche), sélectionnez Emergency Shelters.
Vous allez ensuite définir le temps de trajet en voiture.
- Pour Travel mode (Mode de déplacement), assurez-vous que l’option Driving Time (Temps de conduite) est sélectionnée.
- Pour Cutoffs (Limites), entrez 15 et cliquez sur Add (Ajouter). Vérifiez que la valeur de Cutoff units (Unités de limite) est Minutes.
Vous voulez analyser le temps qu’il faut pour se rendre dans un abri, plutôt que pour en revenir. Vous allez donc modifier le sens de déplacement.
- Dans Travel direction (Sens de déplacement), sélectionnez Towards input locations (Vers les emplacements en entrée).
Vous souhaitez également que les résultats soient fusionnés dans une seule entité, plutôt que d’avoir des zones de desserte superposées pour chaque abri. Ce qui vous intéresse, c’est la zone totale qui a accès à un abri en général, plutôt qu’à des abris spécifiques. La fusion des résultats est donc pertinente.
- Pour Overlap policy (Stratégie de superposition), choisissez Dissolve (Fusionner).
Enfin, vous allez fournir un nom pour la couche de résultat.
- Pour Output name (Nom en sortie), entrez Shelter in 15 Minutes et ajoutez votre nom ou vos initiales pour que ce nom soit unique dans votre organisation.
Remarque :
Il n’est pas possible de créer deux couches du même nom dans une organisation ArcGIS. Ajoutez vos initiales au nom de la couche pour permettre aux autres membres de votre organisation de suivre ce didacticiel. Une fois la couche créée, vous pouvez la renommer sur la carte pour supprimer vos initiales, ce qui n’a pas d’impact sur le nom de la couche de données sous-jacente.
L’exécution d’un outil d’analyse consomme des crédits. Les crédits sont la devise utilisée dans ArcGIS Online. Ils sont consommés lors de transactions spécifiques, comme l’exécution d’analyses, le stockage d’entités et le géocodage. Avant d’exécuter une analyse, il est conseillé de vérifier le nombre de crédits qui seront consommés. Lors de l’exécution d’outils d’analyse, le coût de crédit est généralement calculé en multipliant le nombre d’entités par le coût de crédit de l’outil.
- Cliquez sur Estimate credits (Estimer les crédits).
Cette analyse consommera 15 crédits.
- Cliquez sur Run (Exécuter).
L’outil s’exécute. Cette opération peut prendre quelques minutes.
- Dans la fenêtre Analysis (Analyse), cliquez sur l’onglet History (Historique).
Le statut de l’outil est affiché. Une fois l’outil exécuté, la couche en sortie apparaît sur la carte. Elle présente les zones de l'île qui se trouvent à moins de 15 minutes en voiture d'un abri.
La plupart des zones habitées de l’île, y compris les zones les plus peuplées autour de Holualoa et Hilo, sont couvertes par la zone de desserte, ce qui signifie que la population peut accéder à un abri d’urgence relativement rapidement. Certaines zones habitées, notamment la partie située au sud-ouest de l’île et certaines zones au sud de Hilo, ne sont pas couvertes par la zone de desserte. Il pourrait être utile d’installer un nouvel abri dans ces zones.
Pour que le nom de la couche de résultats d’analyse soit unique dans votre organisation, vous avez ajouté votre nom ou vos initiales. Sur la carte, vous pouvez renommer la couche et retirer votre nom ou vos initiales.
- Dans la fenêtre Layers (Couches), pour la couche Shelter in 15 Minutes, cliquez sur le bouton Options (Options) et sélectionnez Rename (Renommer).
- Supprimez votre nom ou vos initiales du nom de la couche et cliquez sur OK.
Remarque :
Si vous renommez une couche dans une carte, cela ne modifie pas le nom du jeu de données, qui est enregistré dans votre compte et existe indépendamment de la carte.
Combiner les zones à risque
Maintenant que vous avez effectué l’analyse, vous allez vous assurer que la carte affiche les informations essentielles sur l’accès aux abris, de la manière la plus claire possible. La carte comporte de nombreuses couches, dont la plupart sont superposées, ce qui nuit à sa lisibilité. En outre, la couche des zones à risque présente trois symboles différents (pour les risques élevés, très élevés et extrêmement élevés), ce qui complique encore la lecture de la carte.
Les différents niveaux de risque ne vous intéressent pas vraiment, car vous avez déjà filtré les zones à risque moyen et élevé. Vous allez exécuter un autre outil d’analyse pour fusionner les zones à risque dans une seule entité et réduire la complexité de la carte.
- Dans la fenêtre History (Historique), cliquez sur l’onglet Tools (Outils).
Vous revenez à l’outil Générer des zones de desserte.
- Cliquez sur le bouton Retour.
- Dans la barre de recherche, saisissez Dissolve (Fusionner). Cliquez sur l’outil Fusionner les limites.
Cet outil d’analyse regroupe les entités d’une couche dans une seule entité. Il fonctionne comme l’option Dissolve (Fusionner) de l’outil Générer des zones de desserte, qui combine la zone de desserte de chaque abri dans une seule entité de zone de desserte.
- Pour Input features (Entités en entrée), cliquez sur Layer (Couche). Dans la fenêtre Select layer (Sélectionner une couche), cliquez sur Lava Flow Hazard Zones.
Les outils d’analyse tiennent compte des filtres ou des sélections appliqués aux entités en entrée. Ainsi, l’outil s’exécutera uniquement sur les zones à haut risque et ignorera les zones à risque moyen et faible, que vous avez exclues. Cet outil comporte des paramètres permettant de modifier le mode de fusion des entités. Vous n’aurez pas à les modifier pour cette analyse.
Conseil :
Pour en savoir plus sur les paramètres d’un outil d’analyse, cliquez sur le bouton d’information situé en regard de chaque paramètre.
- Pour Output name (Nom en sortie), saisissez Combined High Hazard Zone et ajoutez votre nom ou vos initiales.
- Cliquez sur Estimate credits (Estimer les crédits).
Cet outil ne consomme que 0,011 crédits.
- Cliquez sur Run (Exécuter).
L’outil s’exécute. Au bout de quelques secondes, une nouvelle couche est ajoutée à la carte, affichant les zones à risque élevé dans une seule entité. Comme vous n’avez plus besoin de la couche d’origine des zones à risque, vous allez la supprimer de la carte.
- Dans la fenêtre Layers (Couches), pour Lava Flow Hazard Zones, cliquez sur Options et choisissez Remove (Supprimer).
- Pour Combined High Hazard Zone, cliquez sur le bouton Options et sélectionnez Rename (Renommer). Supprimez votre nom ou vos initiales et cliquez sur OK.
Vous allez également réorganiser les couches de la carte. Par défaut, les couches de résultats d’analyse ont été ajoutées en haut de la fenêtre Layers (Couches). Ces deux couches comportent des entités surfaciques, qui s’affichent mieux sous les couches d’entités ponctuelles (comme les abris et les volcans).
- Faites glisser la couche Shelter in 15 Minutes sous la couche Census Blocks (2020). Faites glisser la couche Combined High Hazard Zone sous la couche Shelter in 15 Minutes.
Sur la carte, ces couches apparaissent à présent sous les autres couches.
Définir le style de la carte
Votre carte est désormais plus lisible, mais elle peut encore être améliorée. La couleur bleue par défaut de la zone à risque combinée n’évoque pas automatiquement un danger, vous allez donc la remplacer par la couleur orange avec un contour rouge.
- Dans la fenêtre Layers (Couches), vérifiez que la couche Combined High Hazard Zone est sélectionnée. Dans la barre d’outils Settings (Paramètres), cliquez sur Styles.
- Dans la fenêtre Styles, pour Location (Single symbol) (Localisation (symbole unique)), cliquez sur Style options (Options de style).
- Cliquez sur le bouton Symbol style (Style de symbole).
Comme lorsque vous avez modifié le style de la densité de points, vous allez modifier la couleur de la zone à risque en entrant un code hexadécimal. Contrairement aux points, qui sont d’une seule couleur, vous devrez modifier les couleurs de remplissage et de contour du polygone de la zone à risque.
- Dans la fenêtre Symbol style (Style de symbole), cliquez sur le bouton Fill color (Couleur de remplissage).
- Dans la fenêtre Select color (Sélectionner une couleur), pour le code hexadécimal (#), entrez ff7900. Cliquez sur Done (Terminé).
- Dans la fenêtre Symbol style (Style de symbole), cliquez sur le bouton Outline color (Couleur de contour). Remplacez la couleur par le code hexadécimal ff0000 et cliquez sur Done (Terminé).
- Dans la fenêtre Styles, cliquez sur Done (Terminé).
Le polygone de la zone à risque est désormais orange et rouge, couleurs qui représentent mieux le danger.
Pour faire ressortir les zones de desserte autour des abris par rapport à la zone à risque, vous allez les styliser en leur appliquant la couleur bleue.
- Dans la fenêtre Layers (Couches), cliquez sur la couche Shelter in 15 Minutes pour la sélectionner.
La fenêtre Styles change automatiquement pour afficher les options de style de la couche sélectionnée.
- Dans la fenêtre Styles, pour Location (Single symbol) (Localisation (symbole unique)), cliquez sur Style options (Options de style).
- Cliquez sur le bouton Symbol style (Style de symbole). Dans la fenêtre Symbol style (Style de symbole), cliquez sur le bouton Fill color (Couleur de remplissage).
- Remplacez le code hexadécimal par 047ccc et cliquez sur Done (Terminé).
Le polygone de la zone de desserte comporte de nombreuses parties étroites qui suivent les routes. Ces parties sont parfois trop fines pour qu’une couleur de remplissage puisse leur être appliquée. Elles présentent donc uniquement un contour. Ces parties fines peuvent donc sembler irrégulières ou être difficiles à voir. Pour résoudre ce problème, vous allez supprimer le contour de sorte que toutes les parties du polygone soient affichées avec la couleur de remplissage.
- Dans la fenêtre Symbol style (Style de symbole), pour Outline color (Couleur de contour), cliquez sur le bouton No color (Aucune couleur).
Le contour est supprimé.
- Dans la fenêtre Styles, cliquez sur Done (Terminé).
Par défaut, une transparence est appliquée au polygone de la zone de desserte. La transparence permet de voir toutes les entités sous une couche, mais elle peut également rendre celle-ci moins visible, à certains endroits. Cette couche est l’une des plus importantes de la carte, vous allez donc supprimer la transparence.
- Dans la barre d’outils Settings (Paramètres), cliquez sur Properties (Propriétés).
- Dans la section Appearance (Apparence), faites glisser le curseur Transparency (Transparence) sur 0 %.
De même, vous allez appliquer la transparence à la couche de densité de points afin de pouvoir voir la zone de desserte qui se trouve en dessous.
- Dans la fenêtre Layers (Couches), sélectionnez la couche Census Blocks (2020). Dans la fenêtre Properties (Propriétés), pour Transparency (Transparence), faites glisser le curseur sur 30 %.
Votre carte est à présent complète. Vous voyez à la fois les zones situées à 15 minutes d’un abri, la zone à risque et les points représentant la population. Ces couches permettent d’identifier les zones où les habitants peuvent accéder rapidement à un abri d’urgence, et celles où ils ne le peuvent pas.
- Enregistrez la carte.
Dans ce didacticiel, vous avez utilisé les outils d’analyse pour localiser les zones où les habitants ont accès à un abri d’urgence sur l’île d’Hawaï. D’après cette analyse, il peut être judicieux d’identifier d’autres abris proches des populations qui ne peuvent pas atteindre un abri en moins de 15 minutes. Pour affiner votre analyse, vous pouvez également calculer d’autres temps de conduite ou ajouter des couches montrant les facteurs de risque pour la population, tels que la possession d’un véhicule, afin d’aider les intervenants à identifier les zones dans lesquelles les résidents pourraient avoir besoin d’aide en cas d’évacuation.
Il se peut que les conditions que vous avez appliquées pour analyser l’île aujourd’hui ne soient pas les mêmes en cas de catastrophe, mais ce type d’analyses peut tout de même aider les gouvernements locaux et les autres intervenants à se préparer.
Vous trouverez d’autres didacticiels dans la bibliothèque des didacticiels.
