Caractérisation des tissus urbains à partir de l’analyse structurelle des réseaux viaires

International audienceStreet networks shape the urban layout that structures the city spaces and delineates homogeneous urban areas. We focus on the study of urban morphology from a structural analysis of the streets’ network. The work on a geographic model allows formalizing mathematically the street network by using graph theory. The structural analysis of street networks is very useful because it usually produces additional (hidden) semantic information and allows the enrichment of spatial data.The aim of this work is to perform some characterization of the urban fabrics using exclusively street networks as input data. Indeed, the structural properties of streets networks create several effects such as continuity, separation, centrality, proximity, connectivity, symmetry, and adjacency into the urban space.We work on an urban primal graph. On the basis of this real urban graph, we implement two additional artificial graphs. The first one is a “Delaunay triangulated network” and the second one is a “minimum spanning tree”. These graphs correspond to two extreme network morphologies delimiting a morphological continuum. The three graphs are then analyzed using shortest path algorithms. They all have been processed on both a topological and a geometric ways so as to extract some structural and multi-centrality indicators (closeness and betweenness centralities).The results produce some semantic information on the structure of urban fabric. They allow us to emphasize some specific morphological urban structures (organic zones, suburban tree structures) and some urban salient features (main roads and ring roads).Le réseau de rues structure l’espace urbain et dessine des zones urbaines généralement homogènes. Nous nous intéressons à l’étude de la morphologie urbaine à partir des réseaux (considérés comme éléments structurels des tissus urbains hors de toute considération fonctionnelle). Le travail sur un modèle de représentation géographique a permis de formaliser mathématiquement les réseaux par la théorie des graphes. Leur analyse permet de mettre en évidence des caractéristiques relationnelles non explicites a priori, ce qui permet l’enrichissement sémantique de ces données vectorielles.L’objectif de ce travail est d’extraire, à partir des réseaux, des caractéristiques morphologiques des tissus urbains. Les propriétés structurelles du réseau viaire participent en effet à la caractérisation des tissus urbains par l’introduction d’effets de continuité, discontinuité, centralité, proximité, adjacence, etc.Nous traitons un graphe urbain direct. Partant de ce graphe réel, nous construisons deux graphes artificiels (une triangulation de Delaunay et un arbre de recouvrement minimal « minimum spanning tree ») qui correspondent à des cas de réseaux extrêmes dans un continuum morphologique. L’analyse de ces trois graphes s’appuie sur un algorithme des plus courts chemins. Il s’agit de valuer chacun des nœuds ou segments au sens de la multi-centralité pour des chemins topologiques et métriques.Les résultats permettent la détection, dans la zone urbaine d’étude, de structures morphologiques particulières correspondant à des entités urbaines sémantiques (axes structurants, lieux centraux, réseaux organiques, morphologies où prédominent les culs de sacs, etc.)