SLEUTH*: An urban growth model for a scenario-driven approach
SLEUTH* : un modèle d’expansion urbaine scénario-dépendant
Résumé
Prospective modeling helps decision-making of the stakeholders through exploring a range of possible futures and alternatives of urban development. However, the modeler often faces the limitations of existing simulation tools, which are calibrated based on past trends data, and particularly not adapted to project contrasting prospective scenarios. The aim of this paper is to present a non-path dependent model (SLEUTH*) which is derived from the cellular automata-based SLEUTH model in order to be used in a fully controlled forecasting mode. The SLEUTH model was selected thanks to its ability to simulate four urban expansion patterns: spontaneous growth, new spreading centers, edge-growth and road-influenced growth. SLEUTH*, which is a “scenario-based” model, allows users: (i) to define the – exogenous – expected amount of change regardless of past trends; (ii) to specify the contribution of each urban growth patterns with respect to scenario hypothesis; and (iii) to incorporate an additional spatially explicit factor such as the attractiveness map. Furthermore, SLEUTH* is designed to execute automatically predefined prospective scenarios composed by sub-periods that show different spatial dynamics.
La modélisation prospective permet d'éclairer les réflexions des acteurs locaux en leur proposant un panel de futurs et d'alternatives possibles en matière de planification et d'aménagement du territoire. Or, le modélisateur est souvent confronté aux limites des outils de simulation existants qui, calibrés à partir de données passées, sont particulièrement non adaptés à la spatialisation de scénarios prospectifs en rupture avec les tendances passées. L'objectif de cet article est de présenter un modèle de simulation spatiale (SLEUTH*) dédié à la projection de scénarios contrastés et prédéfinis d’expansion urbaine. SLEUTH* constitue une version « scénario-dépendante » issue de la modification du modèle SLEUTH. Ce dernier, dont le fonctionnement est basé sur un automate cellulaire, est un modèle empirique, dynamique et spatialement explicite. Le choix du modèle SLEUTH tient à sa capacité à simuler quatre formes d’expansion urbaine : expansion par diffusion, en continuité de l’urbain existant, le long des routes et par création de nouveaux centres. Les améliorations apportées permettent aux utilisateurs : (i) une maîtrise de la quantité de changement de manière exogène au modèle et indépendante des tendances passées ; (ii) une maîtrise des formes urbaines en offrant à l’utilisateur la possibilité de spécifier les pourcentages contributifs de chacune des formes d'urbanisation adaptées à chaque scénario ; et (iii) l’intégration d’un facteur additionnel de localisation des changements, en l’occurrence l’attractivité du territoire ou le prix des loyers. De plus, SLEUTH* est conçu pour exécuter de façon automatique la spatialisation dynamique d'un scénario prospectif décliné en sous- périodes présentant des dynamiques spatiales variables au cours du temps.