variations d’échelles
I- 2.2.b : Analyser : observer, tester des paramètres
1) Analyses spatiales : décrire la position des sites, caractériser la distribution du corpus
Outre ses capacités d’acquisition (par géoréférencement et vectorisation), de gestion, de manipulation et d’affichage des données à référence spatiale, les systèmes d’information géographique sont de puissants outils d’analyse spatiale. Adopté par les archéologues, ils sont devenus l’outil privilégié de manipulation des données archéologiques spatialisées, et tendent à promouvoir une approche inductive des systèmes spatiaux par l’étude des paramètres observés, « alors que jusqu’à présent l’archéologie procédait de manière déductive » (Franchomme et alii 2003 : 43). C’est dans cette perspective d’outil de recherche hypothético-déductive que les
fonctions d’analyse spatiales proposées par les logiciels de SIG33 sont utilisées pour décrire la
position géographique de chaque site d’habitat d’élites et caractériser la répartition du semis de points. On peut distinguer plusieurs types d’analyses, en fonction de la nature de l’information géographique à traiter (Fig. I-5), tels que la qualité intrinsèque d’un critère, une valeurs (nombre, surface, altitude), une distance (métriques, temporelles, pondérées) et la visibilité d’un point à l’autre traités ensuite à l’aide de statistiques descriptives.
Analyser la qualité
L’analyse de la qualité d’un critère est le traitement relativement simple : il s’agit de réaliser une superposition de couches entre le critère concerné – décomposé en variable caractérisant une nature ou une fonction (vecteurs ou rasters) – et le semis de points (sites), et de relever l’information à l’intersection des deux couches à l’aide d’une requête (sélection par entité) ou à vue, si l’effectif n’est pas important. Les critères concernés sont répartis autant dans le milieu, le paysage et le territoire, à savoir :
- Nature géologique, - Faciès topographique, - Exposition des pentes,
- Nature agricole des masses de culture, - Rôle morphogénétique,
Analyser des valeurs
Ici, la valeur est une information chiffrée soit extraite d’un modèle numérique de terrain (altitude) par simple pointage à l’endroit exact du site, comptée (nombre de voies dans un certain périmètre autour du site) à vue ou en utilisant une requête par entité (ligne / point) ou bien calculée mathématiquement (surface des parcelles) à partir d’une couche de vecteurs existante (surface des polygones). Les critères concernés sont donc les suivants, répartis de la même façon que les précédents, à savoir :
- Altitude,
- Nombre de voies à moins de 100m du site / 500 m, - Nombre de voies de statut local à moins de 500m,
- Nombre de voies de statut micro-régional à moins de 500m, - Nombre de voies de statut régional (et plus) à moins de 500m,
33 Pour la thèse, c’est le logiciel ArcGis d’Esri qui est utilisé, la version 9.3 puis 10.2 (licence annuelle Recherche- Étudiant).
- Occupation du sol.
Analyser des distances
Tester la distance comme critère archéologique est un des objectifs affichés de la thèse, c’est pourquoi elle entre dans l’analyse de la quasi totalité des critères. Elle concerne ainsi surtout les critères sitologiques et situationnels, associée ou non à la visibilité, traitée ci-après :
- Réseau hydrographique principal, - Réseau hydrographique secondaire, - Éléments hydrographique ponctuels, - Infrastructures hydrologiques, - Centres, - Pôles, - Lieux de pouvoir, - Sites concurrentiels, - Sites non-concurrentiels, - Anciens sites privilégiés.
Il existe plusieurs types de distances utilisées en géographie pour caractériser les relations spatiales, comme plusieurs unités de mesure qui ne rendent pas compte des mêmes réalités (Fig. I-11). Ce sont justement ces différentes appréciations qui nous intéressent pour évaluer les relations entre les sites et des éléments de l’espace, relatifs au milieu et au territoire. La distance métrique euclidienne (quelle que soit l’unité choisie : mètre, kilomètre ou lieue34),
qu’on appelle aussi « à vol d’oiseau » ou distance en ligne droite, correspond à la mesure entre deux points situés à l’extrémité d’un segment. Cette mesure ne tient pas compte des réalités du terrain, notamment des contraintes topographiques qui peuvent allonger les distances. Cette distance – qui finalement ne reflète pas la réalité (à moins d’un relief nul ou très faible) – n’a réellement de sens que pour mesurer les relations spatiales entre les sites et le réseau hydrographique, afin d’évaluer l’éloignement ou la proximité à vol d’oiseau. L’intérêt se trouve en fait dans la possibilité de comparer les analyses en distance euclidienne, avec celle pondérée par le relief, afin d’apprécier le poids des contraintes topographiques sur la répartition des sites. C’est à l’aide d’un fichier Bd Alti© de l’IGN, ou d’un autre modèle numérique de terrain existant,
que l’altitude peut être prise en compte dans les analyses – en sachant que la précision est de l’ordre de 50 m pour l’IGN. Autre pondération possible : le réseau viaire ancien, restitué à partir
des analyses planimétriques, c’est un moyen d’apprécier la distance réelle d’un point à un autre lieux habité, en unité métrique et/ou en temps.
Parallèlement à la distance métrique, la distance peut être en effet calculée selon une unité autre que le mètre, le kilomètre ou la lieue : le temps, en nombre de minutes, heure(s), demi-journées ou journée. Selon la même logique que la pondération par le réseau viaire, le temps s’impose comme une unité pertinente pour juger des relations des sites étudiés avec les « autres », contemporains ou préexistants, supérieurs, égaux ou inférieurs socialement, matérialisée par des habitats groupés (centres, pôles et lieux de pouvoir) et dispersés (sites concurrentiels, non concurrentiels et anciens sites privilégiés). La mesure de distance-coût (le coût étant le temps) est largement utilisée en archéologie spatiale, surtout pour évaluer la distance aux ressources naturelles et la pertinence de l’implantation par rapport à l’approvisionnement économique en général (Temps et espaces de l’homme en société... 2004). Cependant, l’unité de temps retenu correspond systématiquement à un parcours à pied (soit environ 4 km/h). En accord avec notre question de la perception de l’espace selon des modes de déplacement adaptés à la catégorie sociale (les élites), tels que le cheval et la traction, nous avons établi à partir d’indications de professionnels des vitesses moyennes de déplacement, sous forme d’allures (Fig. I-6). La contrainte topographique est systématiquement prise en compte dans ce mode d’appréciation de la distance, et peut même être associée (ou comparée) à la pondération par le réseau viaire, pour modérer d’autant plus les estimations de vitesse moyennes qui mériteraient d’être pondérées par de nombreux autres facteurs inhérents au passé et difficilement quantifiables, comme l’état des routes, les types de voiture (le poids notamment), les races et la puissance des chevaux (qui influent sur la vitesse de déplacement), etc.
L’analyse des différentes distances peut se réaliser « manuellement » avec un outil de mesure qui calcule la distance entre deux points (le site et un point du réseau hydrographique, un habitat) ou à l’aide de buffers (zones-tampon) qui permettent d’établir des classes de distance en mètre (distance euclidienne et pondérée) ou en temps, selon la vitesse et le mode de déplacement considérés.
Analyser la visibilité
On l’a vu pour la distance pondérée par le relief, le MNT est le support de base pour les analyses dite « de surface35 », telle que la visibilité – indicateur de sociabilité permettant de juger
35 Ce qui nous permet d’ouvrir une parenthèse sur l’utilisation des MNT, autrement que pour les analyses spatiales car ce sont des ressources numériques qui permettent aussi de créer de l’information spatiale. Ainsi, les pentes sont
d’un mode de relations sociales direct, paramètre fort que l’on peut difficilement ignorer au moment du choix du site. Ces rapports visuels entre un site et une autre entité trouvent tout leur sens avec ceux du contexte situationnel, à savoir :
- Pôles,
- Lieux de pourvoir, - Sites concurrentiels, - Sites non-concurrentiels, - Anciens sites privilégiés.
Différentes fonctions existent pour appréhender la visibilité entre deux points. La première, le champ de vision, est la fonction qui identifie les cellules capables de voir le point d’observation choisi et qui se voient alors affecté une valeur de 1 ; en revanche toutes les cellules du raster qui sont incapables de voir le point d’observation ont une valeur de 0. Il existe cependant un inconvénient majeur à cette fonction : la mise en évidence du champ de vision dépend du pas du MNT, de 50 m en règle générale, d’où une imprécision notable lorsqu’il s’agit d’un espace où le dénivelé varie à quelques mètres de distance. C’est une difficulté non négligeable dans des régions où les vallées s’encaissent très rapidement (ex : le Pays d’Auge).
Autre outil existant pour tester la visibilité, la ligne de visée qui est une ligne graphique qui montre où, le long d’une ligne, la vue est obstruée. Pour les mêmes raisons que citées précédemment, cette fonction n’est pas pertinente si le MNT ne présente pas une forte résolution. C’est pourquoi il est souvent préférable, à moins d’étudier une région peu contrastée comme une vallée alluviale (ex : Varennes, en vallée de Seine), d’avoir recours à la fonction de profil topographique, en la détournant de sa fonction initiale. Elle permet, en effet, initialement de représenter le changement d’altitude d’une surface le long d’une ligne, et aide ainsi à évaluer la difficulté d’un sentier ou la faisabilité de la mise en place d’une infrastructure le long d’un itinéraire donné (une voie ferrée par exemple). Il s’agit donc de juger « manuellement » s’il existe un obstacle topographique majeur entre deux points. Il est certain que cette méthode ne résout pas le problème de précision du MNT – ni ne prend en compte l’obstacle que peut
calculées à partir des données d’altitude sous forme de pourcentages ou de degrés de pente. Elles représentent la pente la plus raide d’un emplacement sur une surface. Pour les fichiers MNT qui sont de type rasters, il s’agit du taux de variation de la hauteur dans chaque cellule et ses huit voisins. Les degrés de pente apparaissent alors sous la forme de dégradé de couleurs et permettent d’apprécier la déclivité de l’espace. Il existe par ailleurs une fonction d’exposition, qui identifie la direction de pente descendante la plus raide de chaque cellule (composant le MNT) vers ses voisines. On peut l’envisager comme la direction de pente ou la direction de boussole d’exposition d’une colline. Toujours concernant la topographie, la fonction isoligne qui permet de relier des points de valeurs égales, tels que l’altitude. La répartition des isolignes s’apparente à celle des courbes de niveaux sur les cartes IGN, elle indique donc la façon dont les valeurs changent sur une surface.
représenter la végétation difficilement restituable pour le passé – mais permet au moins d’apprécier soi-même la possibilité de « relations visuelles » ou non, entre un site d’élite et le village (centre) ou entre deux sites concurrentiels par exemple.
Statistiques descriptives
L’ensemble des résultats d’analyse sur les qualités, les valeurs, les distances ou les relations visuelles caractérisant la position de chaque site par rapport à nos critères sont recueillies dans un tableau de données et traitées statistiquement. Il s’agit de statistiques descriptives très simples, permettant de décrire les caractères d’une population (corpus de sites) à l’aide de valeurs centrales (moyenne, médiane) offrant un ordre de grandeur, mais aussi de dispersion (pourcentage, minimum, maximum, amplitude, écart-type, coefficient de variation) donnant une idée de l’hétérogénéité ou non de la population en fonction des critères analysés. Les résultats statistiques sont ensuite présentés sous formes de tableaux, mais aussi de graphiques (histogrammes, courbes, camemberts, etc.). Ce sont bien les notions de distribution et de répartition des caractères qui sont traitées ici, avec pour objectif la mise en évidence des critères et variables les plus significatifs dans la position géographique des sites.