Blog SIG & Territoires

Si vous avez l’occasion de travailler avec les données cadastrales correspondantes aux Lieux-dits vous constaterez que la cohérence spatiale (topologie) n’est pas respectée:

En effet, chaque lieu-dit a comme limite le bord du chemin attenant, ce qui laisse des espaces vides là où les chemins se trouvent. Si dans certains cas ceci n’est pas un problème, il le devient quand vous ajoutez la couche « Communes » (du même cadastre) à votre carte:

A cette échelle cela ne fait pas très propre, mais si on zoome c’est encore pire

Et si on considère la couche lieux-dits elle-même, on trouve des anomalies topologiques nombreuses:

Nous allons voir ici comment résoudre les deux problèmes:

1. Comment corriger la topologie de la couche lieux-dits en supprimant les superpositions de polygones et les espaces vides entre eux;
2. Comment recréer une couche communes cohérente avec la nouvelle couche lieux-dits et se superposant exactement aux limites des lieux-dits.

L’exemple ci-après a été réalisé avec les données du cadastre officiel du Département 71, téléchargées à partir du lien https://cadastre.data.gouv.fr/data/etalab-cadastre/2023-01-01/shp/departements/71/

Comment corriger la topologie de la couche lieux-dits

La solution proposée ici nécessite une base de données PostgreSQL avec Postgis. Il est possible de l’adapter à SQLite pour utiliser un fichier geopackage et le DB Manager de QGis. Mais il faut s’attendre à avoir des temps de traitement très longs et à contourner quelques carences et bugs. Nous verrons ici la meilleure des solutions, mais nous présentons la solution avec Geopackage dans un autre article.

1-Créer une couche avec un buffer autour des lieux-dits

Pour gérer les espaces entre polygones, même si certains outils d’accrochage permettent de traiter certains problèmes, il n’en reste pas moins que la solution la plus simple et radicale est de construire un buffer autour des polygones de manière à transformer les espaces vides en superpositions. Dans le cas des lieux-dits, les espaces vides sont de l’ordre de 10m. Nous construisons un buffer de 6m autour des lieux-dits ce qui donnera une superposition de l’ordre de 2-3 mètres minimum.

Choisissez un fichier en sortie permanent au format Geopackage, cela vous permettra de suivre la procédure de l’étape suivante sans modification.

Le résultat de la couche tampon est le suivant:

Nous n’avons plus à gérer des espaces entre les polygones, nous avons seulement des superpositions.

2- Chargez la couche lieux-dits dans PostgreSQL

Vous pouvez suivre le détail de comment charger la couche dans l’article Comment charger un geopackage dans Postgis avec QGis . Vous utilisez la même procédure pour charger des shapefiles.

Et vous retrouvez votre table dans PostreSQL avec pgAdmin

3- Exécuter le script SQL

Nous allons utiliser un seul script pour faire l’ensemble du travail:

1. On crée une vue avec deux collections de géométries. Au départ ce sont les polygones des lieux-dits en double exemplaire
2. On garde dans une première collection les parties des polygones qui ne se superposent pas avec d’autres
3. On garde dans la deuxième collection les parties superposées
4. On ajoute au plus petit des deux polygones concernés par la superposition la partie superposée

Voici le script:

DROP TABLE IF EXISTS table_corrigee ; 

CREATE OR REPLACE VIEW auto_jointure AS SELECT

    tampon.id as id,
    tampon.nom as "nom",
    tampon.commune as "commune",
-- on récupère tous les polygones de la table tampon dans deux collections : une où on aura les géométries complètes et une autre où on aura les parties superposées. Pour l'instant les deux collections contiennent les géométries complètes.
    ST_Union(tampon.geom) AS full_geom,
    ST_Union(tampon_bis.geom) AS shared_geom
    FROM  tampon ,tampon AS tampon_bis
    WHERE
      --on vérifie la validité des polygones comme précaution
      ST_IsValid(tampon.geom) AND ST_IsValid(tampon_bis.geom)
      --on filtre pour conserver les polygones qui s'intersectent
      AND ST_intersects(tampon.geom,tampon_bis.geom)   
      --on élimine les polygones en intersection avec eux mêmes
      AND tampon.id <> tampon_bis.id          
      --pour une intersection de 2 polygones, on garde que le plus petit
      AND ST_Area(tampon_bis.geom) < ST_Area(tampon.geom)
      --puisque l'on fait des "unions”, il faut effectuer un regroupement sur les autres attributs
    GROUP BY tampon.id,tampon."nom" , tampon.commune ;
/*
On va créer une table qui va contenir le résultat final : la première étape consiste à enlever toutes les zones de superposition. La deuxième étape consiste à ajouter les zones de superposition au polygone le plus petit des deux. Les trous créés par la première étape sont bouchés par cette deuxième étape. Les polygones finaux soint jointifs, sans superposition ni espace.
*/

    CREATE TABLE table_corrigee AS SELECT
    id,
    "nom",
    commune,
/* On soustrait les intersections à la couche contenant tous les polygones; on supprime ainsi les parties en conflits*/
    ST_Multi(ST_Difference(full_geom,shared_geom)) as geom,
    ST_Area(full_geom) as area
    FROM auto_jointure
    WHERE ST_IsValid(full_geom) AND ST_IsValid(shared_geom)
/*On doit ensuite rajouter les intersections que l'on vient de soustraire pour remplir les espaces crées.*/
    UNION 
      SELECT
      id,
      "nom",
      commune,
      geom,
      ST_Area(geom)
      FROM tampon
      WHERE id NOT IN (SELECT id FROM auto_jointure);
/*On redéfinit ensuite une clé primaire pour que QGIS puisse charger la couche.*/

ALTER TABLE table_corrigee ADD CONSTRAINT pk_table_corrigee PRIMARY KEY (id);

Pour adapter le script à votre cas, vous devez remplacer avec un traitement de texte les éléments suivants:

• toutes les occurrences de tampon par le nom de votre table contenant les lieux_dits bufferisés,
• toutes les occurrences de table_corrigee par le nom de la table résultat que vous souhaitez,
• et vérifiez si l’identifiant de votre table bufferisée est bien id. Par défaut il peut être nommé fid. Dans ce cas remplacez aussi toutes les occurrences de id par fid.

On charge cette nouvelle couche dans QGis:

Nous avons résolu le problème de cohérence topologique des lieux-dits.

Comment recréer une couche communes cohérente avec la nouvelle couche lieux-dits

Si nous superposons à notre nouvelle couche les limites communales du cadastre, nous pouvons constater que celles-ci ne sont pas cohérentes avec nos nouveaux lieux-dits, tout comme elles ne le sont pas avec les lieux-dits d’origine.

Pour obtenir des limites communales cohérentes il suffirait de regrouper les lieux-dits par commune. Le problème est que toute les surfaces communales ne sont pas divisées en lieux-dits. On a donc des « trous » dans la couche lieux-dits qui sont tout à fait normaux.

Pour pouvoir construire des communes complètes, il faut tout d’abord créer les polygones manquants des lieux-dits, en lui affectant le code commune correspondant, puis, seulement en regroupant les lieux-dits par l’attribut commune.

1-Création des polygones manquants

Tout d’abord on va créer une nouvelle couche de polygones, emprise, avec un seul polygone qui entoure complètement notre couche de lieux-dits.

On utilise alors le traitement « Différence » pour ne garder que les zones d’emprise qui ne correspondent pas aux lieux-dits existants dans notre table_corrigée:

Vous pouvez laisser les sorties des traitements en couches temporaires car vous n’aurez pas d’autre utilité après le résultat final.

Le résultat de la différence est:

Le résultat est un seul multipolygone.. Nous devons, avant de continuer, passer cette couche de multipolygone en polygones simples, pour pouvoir supprimer le contour de la zone.

On utilise le traitement de morceaux multiples à morceaux uniques

Une fois le traitement effectué, on passe le résultat en mode édition, on sélectionne le polygone extérieur

Et on le supprime:

Nous avons donc maintenant, une couche Géométries simples qui contient tous les endroits où il n’y a pas de lieux-dits et une couche de lieux-dits corrigés. Nous fusionnons les deux couches en une couche qui n’aura plus de trous:

Il nous reste à régler le problème des attributs des polygones n’étant pas des lieux-dits. Il faut qu’ils aient un attribut contenant le code commune, pour que le regroupement par commune puisse avoir lieu.

Nous allons utiliser la couche communes du cadastre et effectuer une jointure par localisation avec la nouvelle couche fusionnée.

Nous avons maintenant la table jointe:

Sur cette image, vous avez les cinq premiers enregistrements qui correspondent à des zones qui ne sont pas des lieux-dits. L’attribut Commune qui nous intéresse pour l’étape suivante n’est pas renseigné. par contre, l’attribut id2 qui vient de la jointure par localisation avec la couche communes est bien renseigné.

On ouvre la table en mode édition. On sélectionne avec une expression les enregistrements qui n’ont pas l’attribut commune renseigné, puis on ouvre la calculatrice de champs et on fait une mise à jour du champ commune avec le contenu de id2.

Maintenant on peut regrouper les lieux-dits par commune pour obtenir notre couche communes cohérente avec les lieux-dits.

On utilise le traitement Regrouper, avec la couche issue de la jointure que nous venons de modifier.

On a donc nos nouvelles communes. Il nous reste une dernière opération à faire. Comme dans toute opération de regroupement, le résultat affiche des petites scories qu’on doit éliminer:

Pour cela nous utilisons le traitement Supprimer les trous.

N’oubliez pas d’enregistrer le résultat dans un fichier permanent, ce serait dur d’être obligé de tout refaire!

On peut maintenant comparer le résultat de notre nouvelle couche communes avec la couche d’origine

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Atilio Francois