Modélisations en géographie
Yves Guermond
Hermes Science
Préface. Le goût de la mesure et du modèle
Nicole Mathieu17
Présentation31
Terres promises33
Chapitre 1. La place du modèle et de la modélisation en Sciences Humaines et Sociales
Patrice Langlois et Daniel Reguer35
1.1. Modèles et modélisation : Définitions36
1.2. Le concept de modèle en mathématique39
1.2.1. La conception sémantique39
1.2.2. La conception empirique40
1.2.3. Liens entre le modèle mathématique et son objet41
1.3. Y a-t-il une spécificité des sciences humaines et sociales ?42
1.4. Modéliser : expliquer pour comprendre ?46
1.5. Bibliographie48
Chapitre 2. Des modèles classiques à la modélisation incrémentale
Yves Guermond49
2.1. « L'objet » géographique50
2.2. Les leçons des « modèles classiques »51
2.3. L'introduction de la dynamique et de l'auto-organisation56
2.4. De l'auto-organisation à la complexité61
2.5. Les agents spatiaux65
2.6. La modélisation incrémentale67
2.7. Bibliographie70
Confrontations73
Chapitre 3. La formalisation des connaissances dans un système simplifiant la réalité
Françoise Lucchini75
3.1. Formaliser un système culturel complexe : utiliser un faisceau de perspectives76
3.1.1. Un premier éclairage sur la culture et la ville : l'exemple français76
3.1.2. Une schématisation du système culturel en place en France transposable à d'autres pays80
3.1.3. La culture : quelles mesures possibles ?80
3.1.4. La culture dans un Etat centralisé : un diagnostic français tourné vers l'élaboration d'un protocole d'investigation transposable81
3.1.5. La nécessaire re-formulation des connaissances pour franchir des pas d'avancements qualitatifs successifs86
3.2. La différenciation du système de villes par la culture : les apports de l'analyse spatiale pour tester le « modèle culturel global »87
3.2.1. Une investigation méthodologique pour cerner le potentiel culturel des villes britanniques et françaises et leurs capacités concurrentielles87
3.2.2. Une étude intra-urbaine comparée de deux villes : des disparités similaires au sein des quartiers urbains de Rouen et de Brighton96
3.3. Formalisations alternatives99
3.3.1. Vers une mesure de « potentiel culturel urbain »100
3.3.2. Une piste pour mieux cerner le fonctionnement global du système culturel104
3.4. Conclusion104
3.5. Bibliographie105
Chapitre 4. Modélisation et prospective territoriale
Gilles Lajoie107
4.1. Introduction107
4.2. Quelques grandes avancées théoriques pour modéliser la complexité spatiale108
4.3. Modélisation et prospective territoriale du système socio-spatial de La Réunion114
4.3.1. Complexité spatiale et urgence sociale à La Réunion ou les dérives de la prospective114
4.3.2. Les scénarios tendanciels ou les futurs probables119
4.3.3. Les scénarios catastrophes ou les futurs inacceptables121
4.3.4. Les scénarios volontaristes ou les futurs souhaitables123
4.4. Modélisation du système socio-spatial de La Réunion126
4.4.1. la modélisation graphique de la complexité réunionnaise126
4.5. Vers une modélisation de la dynamique du système réunionnais130
4.6. Conclusion134
4.7. Bibliographie135
Chapitre 5. Un modèle peut en cacher un autre : les modèles des géographies de la santé
Alain Vaguet137
5.1. Modéliser pour dépasser les descriptions ?138
5.2. Mode des modèles et modèles à la mode140
5.2.1. Les modélisations de l'offre de soins143
5.2.2. Les modèles à l'épreuve de la compréhension et de l'action146
5.3. Conclusion148
5.4. Bibliographie148
Chapitre 6. Des modèles opérationnels dans le domaine de la politique de la santé
Jean-François Mary et Jean-Manuel Toussaint151
6.1. Buffer & Barycentre : la défibrillation cardiaque152
6.2. De Thiessen à l'accessibilité : orientation des patients vers une structure médicale155
6.3. Accessibilité : la valeur ajoutée directe des SIG159
6.4. La base régionale d'accessibilité routière dédiée aux territoires d'urgence160
6.5. Faut il re-découper ? Quelles conséquences ?163
6.6. Une alternative en zone rurale isolée d'un SMUR, le Pays de Bray168
6.7. La délocalisation d'une clinique : accessibilité et isolignes pour la simulation172
6.8. Bibliographie175
Chapitre 7. Modéliser les logiques spatiales des comportements individuels : de l'écologisme méthodologique à l'individu-résident stratège
Michel Bussi177
7.1. La remise en cause du déterminisme spatial : modélisation versus développement local ?178
7.2. L'écologisme-méthodologique182
7.2.1. Individualisme et écologie183
7.2.2. Quelle place pour la géographie dans l'approche systémique des phénomènes sociétaux ?184
7.2.3. La dimension collective des faits individuels : l'exemple de l'intra-urbain187
7.3. Vers un comportement post-individualiste ?189
7.3.1. Auto-organisation et ségrégation189
7.3.2. Espace / individualisme : deux interprétations191
7.4. De l'effet d'entraînement à la théorie du citoyen-résident-stratège192
7.5. Bibliographie197
Chapitre 8. Temporalités et modélisation des dynamiques régionales : le cas de l'Union européenne
Bernard Elissalde201
8.1. L'intégration du temps et des temporalités dans les modèles spatiaux202
8.1.1. Une approche renouvelée du temps par la Géographie202
8.1.2. Temporalités et systèmes complexes204
8.1.3. L'introduction nécessaire de la polytemporalité dans la modélisation207
8.2. L'introduction de la théorie de la complexité dans l'interprétation des inégalités régionales en Europe209
8.2.1. Convergences ou divergences régionales dans l'Union européenne ?212
8.2.2. Quels modèles interprétatifs ?214
8.2.3. L'évolution des inégalités régionales en Europe216
8.2.4. L'évaluation de la question de la convergence et du rattrapage éventuel221
8.2.5. L'hypothèse des effets de voisinage225
8.3. Conclusion227
8.4. Bibliographie229
Horizons233
Chapitre 9. Modélisation d'un système spatial complexe : le bassin versant
Daniel Delahaye235
9.1. Caractérisation des formes236
9.2. Organisation des réseaux237
9.2.2. A la recherche des lois des réseaux238
9.2.3. Vers une loi de distribution des biefs240
9.3. Synthèse à propos des indices de forme et d'organisation243
9.4. De la morphométrie aux systèmes complexes246
9.4.1. Rappel méthodologique246
9.4.2. Résultats issus de la simulation252
9.4.3. Apports de la méthode255
9.5. Conclusion256
9.6. Bibliographie257
Chapitre 10. Comprendre pour mesurer... ou mesurer pour comprendre ?
Thierry Saint-Gerand261
10.1. Un visage oublié de l'approche géographique261
10.1.1. La causalité en question ?262
10.1.2. Le concept face à la technique : « heurts » et malheurs d'un couple en décalage263
10.1.3. La modélisation conceptuelle des phénomènes géographiques : un préalable nécessaire, pourquoi et comment265
10.1.4. Le SIG : Un système d'information spatial... et spécial !267
10.1.5. L'objet géographique : la logique fait l'entité269
10.2. Formaliser un raisonnement spatial en bases de données271
10.2.1. Des structures opératoires pour la modélisation géographique du monde réel271
10.2.2. Etat de l'art des méthodes de structuration de données : un survol historique271
10.2.3. Une méthodologie adaptée à la recherche : la modélisation hypergraphique de F. Bouille276
10.2.4. Concepts spatiaux et loi planaire pour un raisonnement hyper(géo)graphique280
10.3. Exemple d'application thématique : Les risques industriels à Notre-Dame-de-Gravenchon (Vallée de Basse Seine)290
10.3.1. Identifier les concepts spécifiques et centraux290
10.3.2. Identifier les concepts périphériques292
10.3.3. Formaliser la synthèse spatiale du risque293
10.4. Retour aux sources294
10.5. Bibliographie297
Chapitre 11. Complexité et systèmes spatiaux
Patrice Langlois299
11.1. Le paradigme de la complexité299
11.2. Le paradigme systémique : de la combinatoire à l'émergence304
11.2.1. Le triangle systémique304
11.2.2. Le tout est plus que ses parties306
11.2.3. Le tout est moins que ses parties306
11.2.4. Le tout comme structure de ses parties307
11.2.5. Le tout comme émergence de ses parties ?310
11.3. Vers une définition formalisée de la notion de système spatial310
11.3.1. Première définition d'un système310
11.3.2. Les objets géographiques311
11.3.3. Les interactions314
11.3.4. Le fonctionnement d'un système317
11.3.5. Définition formelle d'un système spatial318
11.4. Bibliographie319
Chapitre 12. Les automates cellulaires pour la modélisation des systèmes spatiaux
Patrice Langlois321
12.1. La notion d'automate et la modélisation321
12.2. Un peu d'histoire322
12.3. La notion d'automate à états finis323
12.3.1. Automate de Mealy et de Moore324
12.3.2. Exemple d'automate de Moore : l'additionneur325
12.3.3. Automate de Moore simplifié326
12.3.4. Exemple de la porte logique ET326
12.3.5. Automate à seuil, automate à fenêtre327
12.3.6. Automate et processus stochastique328
12.4. La notion d'automate cellulaire328
12.4.1. Niveaux de formalisation329
12.4.2. Présentation du concept329
12.4.3. Définition formelle d'un automate cellulaire330
12.4.4. Le réseau cellulaire331
12.4.5. L'opérateur de voisinage et les voisinages de cellules331
12.4.6. Motif d'entrée332
12.4.7. La règle locale de transition de la cellule332
12.4.8. Configuration et mécanisme global de transition332
12.4.9. Espace des configurations : attracteur, bassin d'attraction, jardin d'Eden333
12.4.10. Automates cellulaires bidimensionnels334
12.4.11. Exemple du jeu de la vie335
12.5. Les AC pour la modélisation géographique337
12.5.1. Simulation de la diffusion339
12.5.2. Le modèle SpaCelle341
12.5.3. Simulation du ruissellement de surface : modèle RuiCells348
12.6. Bibliographie351
Chapitre 13. Systèmes multi-agents pour la simulation en géographie : vers une Géographie Artificielle
Eric Daudé353
13.1. Introduction353
13.2. D'une description globale à une description locale des structures et des dynamiques spatiales354
13.2.1. Les pratiques en analyse spatiale354
13.2.2. La pratique d'une géographie artificielle355
13.3. Les systèmes multi-agents358
13.3.1. L'environnement358
13.3.2. Dans l'environnement... des agents360
13.3.3. Les modes de communication entre agents361
13.3.4. Systèmes multi-agents et géographie362
13.3.5. Une typologie des modèles SMA363
13.4. Géographie Artificielle : simulations de structures et de dynamiques spatiales365
13.4.1. Emergence et évolution de structures spatiales366
13.4.2. Exploration de dynamiques dans l'espace370
13.4.3. Pratiques, représentations et organisations de l'espace372
13.5. Conclusion375
13.6. Bibliographie375
Conclusion381
Index383