France/Cartographie des itineraires cyclables
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Introduction
Cette page a pour but de proposer à la communauté un ensemble de "pratiques" permettant la cartographie des itinéraires cyclables, à l'aide des données de l'ON3V. L'ensemble des données officielles concernant les itinéraires cyclables est mutualisé et géré par l'ON3V. Il s'agit donc de la source de référence pour la cartographie des itinéraires cyclables. Cependant, nous le verrons, la base de données de l'ON3V n'est pas exempte d'erreurs. Il ne s'agit donc pas de "recopier" la base de données de l'ON3V (ce qui n'aurait aucun intérêt) mais de la confronter aux données de terrain produites par les contributeurs d'OSM. La cartographie des itinéraires cyclables sur OSM devrait permettre d'améliorer la conformité des données de l'ON3V au terrain et les faire davantage correspondre aux besoins réels des usagers des itinéraires cyclables.
Import et traitement des données sur les itinéraires cyclables
Ce tutoriel décrit une méthode permettant de comparer les données de l’ON3V et d’OSM. Il s’agit de l’étape permettant l’acquisition et la préparation des données nécessaires à la cartographie. Plus précisément, on cherche à mettre en évidence les différences de tracés des itinéraires cyclables entre les données de l’ON3V et les données d’Open Street Map. Un fichier cartographiant les différences entre les tracés est généré et il peut être importé sur JOSM pour aider aux corrections de la cartographie déjà réalisée. Il est également possible de créer un ratio de correspondance entre les deux bases pour évaluer la quantité de travail cartographique qu’il reste à effectuer. Il s’agit de l’étape permettant l’acquisition et la préparation des données nécessaires à la cartographie.
Extraire les données de l'ON3V
L'ON3V a mis en place un webSIG disponible à cette adresse. Cet outil permet de visualiser les données de l'ON3V mais également de les exporter selon les besoins de l'utilisateur. Si vous souhaitez utiliser l'outil, des tutoriels texte et vidéo sont disponibles en cliquant sur documentation, en bas à gauche de la fenêtre de l'application.
Prenons l’exemple d’une personne souhaitant cartographier l’itinéraire cyclable Eurovélo 3 sur Open Street Map. Dans le cadre de ce Wiki, nous allons apprendre à extraire les données de l'ON3V à l'aide du WebSIG, puis nous allons les traiter dans le logiciel QGIS.
Rendez-vous sur le webSIG. Dans la barre d’outils, cliquez sur l’outil de sélection multiple puis sur le requêteur :
La fenêtre du requêteur s’ouvre. Elle permet de rechercher avec précision des segments d’itinéraires en fonction de différents paramètres.
- Dans « sélectionner le niveau de schéma de l’itinéraire, sélectionnez « Européen »
- Dans « sélectionner l’itinéraire », sélectionnez EV3. Dans cet exemple l’itinéraire cyclable EV3 passant en France est sélectionnée entièrement. Un utilisateur qui souhaiterait sélectionner une portion d’itinéraire à une échelle plus fine peut utiliser les options suivantes :
- « Sélectionner la région désirée »
- « Sélectionner le département désiré »
- « Sélectionner l’EPCI »
Cliquez sur « Rechercher », la liste des segments concernés par votre recherche s’affiche :
NB : Pour cartographier correctement les itinéraires nous proposons d'extraire 3 couches à partir du WebSIG :
- Une couche de l'ensemble de l'itinéraire
- Une couche de la partie ouverte de l'itinéraire
- Une couche des portions provisoires de l'itinéraire
Pour extraire la partie ouverte de l'itinéraire sélectionnez "ouvert" dans "sélectionner l'état d'avancement" :
Pour extraire la partie provisoire des itinéraires sélectionnez "provisoire" dans sélectionner la nature du site :
Pour exporter chacune de vos recherche, cliquez sur "Exporter" puis sur « Autres formats ». Une fenêtre s’ouvre. Cliquez sur « Tous les enregistrements ». Une nouvelle fenêtre « Demande d’export » s’ouvre.
Pour permettre l’import et le traitement des données dans QGIS, on va sélectionner le format ESRISHAPE (.shp) et le système de coordonnées Lambert 93. Entrez votre adresse mail et demandez un export. Si vous souhaitez directement importer les données sur JOSM, vous devez choisir le format GeoJSON et le système de coordonnées WGS 84.
Vous recevrez le fichier demandé sur votre boite mail dans quelques minutes (il faut un certain temps pour que le serveur traite la demande).
Installation de JOSM
Pour pouvoir cartographier l’itinéraire, nous allons utiliser l’application JOSM disponible à cette adresse.
Téléchargez et installez le logiciel. Une fois le logiciel installé, allez dans Edition/Préférences (F12) :
Sélectionnez l’onglet « Utilisez le contrôle à distance » puis cochez la case « Activez le contrôle à distance ». Cette fonction vous permettra de commander l’import de données dans JOSM à partir du wiki OSM.
Pour que JOSM lise le format GeoJSON, il est nécessaire d'installer un greffon. Rendez-vous dans les préférences comme précédemment, cliquez sur l'onglet greffons et faites une recherche dans la barre de recherches :
Extraction des données OSM
Pour comparer les données de l’ON3V et les données OSM, il est nécessaire d’importer les données OSM sur JOSM. Rendez-vous sur le wiki OSM des itinéraires cyclables :
https://wiki.openstreetmap.org/wiki/France/Itin%C3%A9raires_cyclables
Cherchez la référence à l’EV3 dans le wiki :
Cliquez sur le lien JOSM qui se trouve dans la colonne « Relation ». Les données sont maintenant disponibles sur l'application JOSM. Il est possible que rien ne s’affiche sur l’écran de JOSM. Cela signifie que la relation ne contient aucune géométrie.
Nous constatons cependant qu’une liste de relations associées à la relation choisie est disponibles dans le panneau « relations ». C’est dans ces relations que se trouvent les géométries associées à la relation sélectionnée. Pour importer ces géométries, il faut sélectionner l’ensemble des relations présentes dans le panneau latéral. Faite ensuite un clic droit et sélectionnez « téléchargez les membres ». L’itinéraire est désormais visualisable.
Faites un clic droit sur votre calque et enregistrez vos données au format "osm".
Import et traitement des données dans QGIS
Ouvrez maintenant le logiciel QGIS disponible à l’adresse https://www.qgis.org/fr/site/
Importez votre fichier osm comme une nouvelle couche. Une fenêtre s’ouvre vous demandant de sélectionner le type d’implantation à importer. Sélectionner « lines » :
Le tracé de l’itinéraire s’affiche. Pour éviter les problèmes de compatibilité, on va convertir cette couche en shp. La couche a pour système de coordonnées le WGS 84, pour les traitements ultérieurs nous allons la convertir en Lambert 93. Ces deux opérations s’effectuent en faisant un clic droit sur la couche puis « enregistrer sous ». Choisissez le format shp et le système de coordonnées Lambert 93 :
Décompressez le fichier ON3V que vous avez reçu sur votre boite mail et ajoutez-le comme couche sur QGIS.
Les tracés OSM et ON3V ne peuvent se superposer parfaitement, même dans le cas d’une cartographie théoriquement juste. Nous allons donc déterminer une zone tampon dans laquelle les écarts de juxtaposition entre les tracés ne seront pas considérés comme des erreurs. Dans notre exemple, nous choisissons de créer une zone tampon de 150 m de part et d’autre du tracé ON3V, mais vous pouvez choisir d’autres valeurs en fonction de la situation.
Allez dans vecteur/outils de géotraitement/tampon ou faite une recherche dans la boite à outils.
Sélectionnez la couche ON3V et indiquez une distance de 150 (le mètre est l’unité par défaut sur QGIS). Enregistrez votre nouvelle couche en shp.
Une couche ON3V tampon est créée. Nous souhaitons conserver toutes les parties d’itinéraires qui ne se superposent pas pour créer une couche des différences/erreurs de cartographie. Pour cela on utilise : vecteur/outils de géotraitement/différenciation symétrique. La couche OSM correspond à la couche en entrée, la couche tampon ON3V à la couche de différenciation. Lancez le traitement. Ne prêtez pas attention aux messages d’erreurs en rouge, ils n’empêchent pas la réussite du traitement.
Enregistrez le résultat de votre traitement en dur (clic droit, enregistrez-sous), au format GeoJSON, et dans le système de coordonnées WGS 84. Ces paramètres sont nécessaires à l’import de votre couche d’erreurs sur JOSM.
Comparer les données
Création de statistiques de comparaison
Pour comparer statistiquement le tracé OSM et le tracé ON3V, nous allons effectuer quelques opérations supplémentaires.
Sélectionnez votre couche d’erreurs et ouvrez sa table attributaire (clic droit sur la couche/ouvrir la table d’attributs, ou icône dédiée dans la boite à outils). Cliquez sur la calculatrice de champ.
Vérifiez que le case « ajouter un nouveau champ » est cochée. Appelez votre nouveau champ « longueur » et donnez-lui le type réel avec pour longueur 10 et précision 2. Dans « expression » tapez $length ou cherchez cette expression dans « géométrie » :
Cette expression va calculer la longueur de chaque entité de la table attributaire et inscrire le résultat dans la colonne « longueur ». Cliquez sur enregistrer les modifications. Effectuez maintenant la même opération sur la couche ON3V originale.
Dans la boite à outils, sélectionnez analyse vectorielle/statistiques basiques pour les champs :
Sélectionnez la couche ON3V et analysez le champ « longueur » :
Une panneau « résultats viewer » s’ouvre. Si ce n’est pas le cas, allez dans vue/panneau/results viewer. Les résultats sont stockés dans les fichiers temporaires de l’ordinateur. Cliquez sur le lien correspondant aux résultats en bas du panneau :
Votre navigateur internet ouvre une fenêtre qui contient les statistiques concernant votre champ :
L’information qui nous intéresse est ici la somme de la longueur des entités de la table attributaire. Il s’agit donc de la longueur en mètres de l’itinéraire ON3V calculée à partir de la géométrie de la couche.
Faites la même opération avec votre couche erreurs. Nous allons calculer le ratio entre la longueur des erreurs et celle de l’itinéraire ON3V selon la formule :
Somme longueur des erreurs/Somme longueur ON3V
Dans notre exemple, cela donne :
316164.92/1787000 = 0.17
Vous pouvez passer le ratio en pourcentage en le multipliant par 100, cela nous donne environ 17 % d’erreurs de correspondance entre OSM et l’ON3V sur l’itinéraire EV3 (au moment de la rédaction du tutoriel bien sûr).
Cette indication statistique nous donne une idée de la quantité de travail nécessaire à la cartographie de l’EV3 à partir des données de l’ON3V.
NB : Les données de l’ON3V peuvent également contenir des erreurs. Elles sont une référence officielle pour votre cartographie, mais elles doivent être confrontées à la réalité du terrain. Le ratio permet donc de donner une idée des différences entre les données OSM et ON3V, il n’est pas un indicateur objectif d’erreurs. C’est au cartographe d’évaluer pendant son travail la pertinence des données disponibles (voir infra, la méthodologie des bonnes pratiques de cartographie des itinéraires cyclables).
Import de la couche d'erreurs/différences dans JOSM
Vous disposez maintenant d’une couche d’erreurs, il ne vous reste plus qu’à l’importer sur JOSM (fichier/ouvrir). JOSM ne lit pas le shp, et n’accepte que le WGS 84, vérifiez que votre fichier est bien au format GeoJSON et dans le bon système de coordonnées. Si ce n’est pas le cas, convertissez-le à l’aide de QGIS.
Vous pouvez maintenant repérer les erreurs/différences entre OSM et l’ON3V et donc les corriger. A vous de jouer !
NB : Cette couche d’erreurs/différences vous aide à trouver les erreurs de cartographie, elle ne contient pas l’ensemble des erreurs cartographiques réelles. De plus, vous constaterez que tout ce qui y est indiqué ne correspond pas nécessairement à une erreur. Seuls une vérification fine de l’ensemble des itinéraires et les enquêtes de terrain, permettent d’éliminer la majorité des erreurs.
Cartographier
A vous de trouver la méthode de cartographie qui vous convient, nous vous proposons néanmoins d’effectuer votre cartographie selon les principes qui suivent :
Données nécessaires à la cartographie :
Au minimum :
- Couche d’itinéraire extraite d’OSM
- Couche d’itinéraire de l’ensemble de l’itinéraire, extraite de l’ON3V
- Couche d’itinéraire des portions ouvertes, extraire de l’ON3V
En complément pour vous aider à repérer les problèmes :
- La couche d’erreurs/différences que vous avez créée
- La couche tracé provisoire
Par défaut, les tracés importés sur OSM apparaissent en gris quand ils ne sont pas actifs ce qui rend leur visualisation difficile. Pour corriger ce problème, rendez-vous dans les préférences de JOSM (Edition/préférences ou F12). Dans l’onglet « couleur », trouvez la valeur « inactif » et attribuez-lui la couleur de votre choix en cliquant dans la colonne « couleur » :
Vous pouvez maintenant commencer à cartographier dans de bonnes conditions. Cherchez les tronçons qui posent problèmes et qui doivent être mise à jour. Passez en mode avancé pour pouvoir télécharger les données OSM à l'aide de requêtes Overpass QL (Affichage/mode avancé). Téléchargez les données OSM correspondant à l'emprise de la zone à corriger en cliquant sur Fichiers/télécharger les données. Une fenêtre de téléchargement s'ouvre avec l'emprise des données à télécharger. Placez-vous sur l'onglet "Téléchargez depuis l'API Overpass". La requête suivante permet de ne téléchargez que les chemins correspondant à des routes :
[out:xml][timeout:600][bbox:(bbox={{{minlon}}},{{{minlat}}},{{{maxlon}}},{{{maxlat}}})]; ( node["highway"]; way["highway"]; relation["route"="bicycle"]; ); (._;>;); out meta;
Ouvrez l'éditeur de relations (Fenêtres/relations) et sélectionnez la relation à modifier (icône modifier la relation).
Les éléments qui font déjà partie de la relation apparaissent surlignés en jaune quand ils sont sélectionnés. Pour les supprimer de la relation cliquez sur l'icône "sélectionnez les membres qui se réfèrent à "n" objets de la sélection.
Pour les effacer, cliquez ensuite sur l'icône corbeille à gauche, puis sur valider.
Si, au contraire vous souhaitez ajouter des éléments à la relation cliquez sur une des icônes d'ajout de relations :
Une fois vos modifications effectuées, envoyez les données sur le serveur OSM (fichiers/envoyer les données).
Propositions pour la cartographie des itinéraires cyclables
La pratique de la cartographie des itinéraires cyclables pose la question de la multiplication des sources de données et de l'évaluation de leur fiabilité à l'ère de l'Open Data. L’ensemble des itinéraires cyclables officiels sont mutualisés au sein de la base de données de l’ON3V qui dépend de Vélo & Territoires. La base de données de l’ON3V est donc la référence officielle concernant les tracés d’itinéraires cyclables. Cependant, les données de l’ON3V peuvent comporter des erreurs qui pourront être corrigées par le cartographe en fonction de certains principes que nous proposons à la communauté. Il est important de comprendre que le but n’est pas de faire correspondre parfaitement les tracés ON3V et les tracés OSM, cela serait impossible pour plusieurs raisons :
- La BDON3V comporte des erreurs
- L’échelle de cartographie peut différer entre les deux bases. D’une façon générale, les tracés OSM sont cartographiés à une échelle plus fine que les tracés ON3V
Etat des lieux des divergences entre les tracés des itinéraires cyclables issus de l'ON3V et ceux issus d'OSM
Tout d'abord, il faut savoir que les tracés des itinéraires cyclables peuvent être divisés en tronçons ouverts et tronçons en projet. Les tronçons ouverts sont aménagés et balisés. Dans le cas des tronçons en projet deux cas de figure se présentent :
- Le tronçon est déjà, dans les faits, praticable à vélo. Les conditions de circulation peuvent être mauvaises : mauvais état des routes, route dangereuse à vélo.
- Le tronçon n'est pas praticable à vélo car aucune route n'existe encore sur le tracé.
La carte montre l’état des tracés de l’EV8 sur OSM comparativement aux données de l’ON3V. Le tracé ON3V a été décomposé en deux types :
- Les tronçons ouverts, déjà aménagés et balisés
- Les tronçons en projet, non-aménagés mais parfois praticables à vélo
Nous pouvons observer de fortes divergences entre les deux bases de données. Plusieurs cas de figures se présentent :
- Quasi correspondance entre un tronçon ouvert et OSM
- Quasi Correspondance entre un tronçon en projet et OSM
- Absence totale de correspondance
Exemples :
Niveau de généralisation cartographique :
Il s’agit d’une correspondance à quelques mètres près entre les deux bases. Bien entendu, il ne peut y avoir de correspondance parfaite entre les bases. Ces différences ne sont visibles qu’à grande échelle cartographique. Cette divergence s’explique également par le fait que la cartographie sur OSM se fait souvent à échelle plus fine que celle de l’ON3V. D’une manière générale la généralisation est plus importante pour l’ON3V que pour OSM. Cela s’explique par les finalités d’utilisation différentes pour les deux bases de données. L’ON3V produit des données officielles qui ont un objectif institutionnel de planification, tandis qu’OSM se concentre davantage sur l’expérience des utilisateurs sur le terrain.
Dans cet exemple, nous pouvons voir que la différence entre le tracé ON3V (ligne continue) et OSM (lignes fléchées) est due à une différence dans le niveau de généralisation. ON3V se soucie d’indiquer le tracé général, tandis qu’OSM, plus soucieux de l’expérience des utilisateurs sur le terrain, utilise une échelle plus fine et fait passer les tracés précisément sur les pistes cyclables.
Prise en compte de la réalité du terrain :
Dans cet exemple, nous remarquons que le tracé ON3V ne prend pas en compte la réalité du terrain à échelle micro, échelle qui correspond aux besoins des cyclistes. En effet, le tracé ON3V s’il était respecté obligerait le cycliste à traverser le terre-plein qui sépare la piste cyclable de la promenade. Le tracé OSM, moins direct, mais dénué d’obstacles, propose donc une meilleure expérience pour le cycliste.
Généralisation abusive, inadaptée au terrain :
Dans cet exemple le tracé ON3V indique qu'il faut tourner au niveau d'un pont. Or les voies de circulations se trouvent une au dessus de l'autre. Le seul moyen de tourner est d'emprunter la route secondaire (tracé marron). Dans cet exemple, il faudra corriger l'erreur en prenant en compte la réalité du terrain.
Faut-il cartographier les tronçons en projet, déjà praticables à vélo ?
Sur cette carte, on constate que le tracé cartographié sur OSM comprend des parties déjà ouvertes et des parties en projet, mais praticables à vélo. OSM privilégie l'expérience du cycliste. Il est nécessaire quand on circule à vélo de pouvoir rallier les différentes portions ouvertes. Le contributeur OSM peut donc cartographier les parties en projet si cela contribue à la continuité du tracé. Cependant, les parties en projet, non aménagées pour le vélo pourraient être dangereuses pour un cycliste. Dans ce cas, il n'est pas interdit de proposer un itinéraire alternatif, en attendant que le tracé soit aménagé, si cela s'appuie sur des données de terrain. Pour cela, outre les enquêtes de terrain, on pourra se référer aux données de France Vélo Tourisme qui propose des itinéraires prenant en compte l'expérience du cycliste.
Les tracés bis :
Ici, nous avons un tracé ON3V ouvert (tracé vert) et un tracé OSM (en violet). On peut constater sur les images aériennes et satellites que le tracé officiel semble emprunter un chemin en terre, plutôt accidenté. L'itinéraire OSM ne semble pas relever d'une erreur mais d'une intention volontaire de proposer un tracé plus confortable pour le cycliste. Si aucun balisage officiel n'est visible sur le terrain, il nous semble que l'on peut accepter ce type de proposition de tracé bis.
Les sens uniques :
Certains itinéraires empruntent des sens uniques. Cela a pour effet de créer des boucles (un tracé par sens de circulation). On remarque que ce type de boucles n'est, la plupart du temps, pas pris en compte par les contributeurs qui ne cartographient qu'un tracé en ligne droite. N'oubliez pas de cartographier ces sens uniques.
Balisage des itinéraires cyclables
La question du balisage des itinéraires cyclables est traitée sur cette page : https://wiki.openstreetmap.org/wiki/FR:Itin%C3%A9raires_cyclables#Balisages_des_r.C3.A9seaux_d.E2.80.99itin.C3.A9raires_cyclables Nous proposons de créer plusieurs relations par itinéraire, une relation par échelle géographique : Niveau international, niveau national, tronçon/étape/partie. Pour faciliter la cartographie les relations doivent être imbriquées : la relation de tronçon doit appartenir à la relation de niveau national qui doit elle même appartenir à la relation de niveau international. Ainsi, quand une mise à jour sur une partie d'un itinéraire est faite, l'ensemble des relations imbriquées est mis à jour également. Voir cette page wiki : https://wiki.openstreetmap.org/wiki/FR:Proposed_features/Hierarchies_route%3Dbicycle