ArcGIS Pro et analyse multicritère AHP : guide pratique

Choisir l'emplacement optimal d'une déchetterie, d'un parc éolien ou d'un nouvel équipement public n'est jamais une décision binaire. C'est un compromis entre des contraintes contradictoires : distance aux habitations, accessibilité routière, pente du terrain, contraintes réglementaires, sensibilité environnementale. L'outil méthodologique qui structure ce type d'arbitrage s'appelle l'analyse multicritère spatiale (en anglais Multi-Criteria Decision Analysis appliquée au SIG, ou MCDA).

Cet article résume les fondamentaux de la méthode AHP de Thomas Saaty, son implémentation sous ArcGIS Pro et son équivalent QGIS, et présente une étude de site optimal que j'ai menée dans le cadre du Master 1 Géomatique G2M.

Qu'est-ce qu'une analyse multicritère spatiale ?

Une analyse multicritère spatiale combine plusieurs couches d'information géographique pour produire une carte d'aptitude : chaque pixel reçoit un score agrégé qui reflète à quel point cette localisation satisfait l'ensemble des critères retenus. C'est l'outil standard pour les questions de site selection, de zonage, de hiérarchisation de zones à risque ou d'évaluation de vulnérabilité.

Le défi méthodologique tient en deux questions. Comment normaliser des critères qui ne se mesurent pas dans les mêmes unités (une distance en mètres, une pente en pourcentage, un type d'occupation du sol en catégorie) ? Et comment pondérer chaque critère pour refléter son importance relative dans la décision finale ?

La méthode AHP en pratique (Analytic Hierarchy Process)

Développée par Thomas Saaty dans les années 1970, l'AHP est la méthode de pondération la plus largement adoptée en analyse multicritère spatiale. Elle repose sur trois étapes.

D'abord, on construit une matrice de comparaison par paires : pour chaque couple de critères, l'expert (ou un panel d'experts) attribue une note de 1 à 9 traduisant l'importance relative du premier critère par rapport au second. La diagonale vaut 1, la matrice est réciproque (si A est trois fois plus important que B, alors B vaut 1/3 face à A).

Ensuite, on extrait le vecteur propre principal de cette matrice : ses composantes, normalisées pour sommer à 1, donnent les poids relatifs de chaque critère. Un critère avec un poids de 0,35 pèsera 35 % dans le score final.

Enfin, on calcule l'indice de cohérence (Consistency Ratio, CR). Si CR < 0,10, la matrice est jugée cohérente et les poids sont valides. Si CR dépasse 0,10, l'expert s'est contredit dans ses notations et la matrice doit être révisée. Ce garde-fou statistique est ce qui distingue l'AHP d'une pondération à l'œil. Ces concepts sont mis en pratique dans mon étude de cas d'analyse spatiale multicritère menée au premier semestre du Master G2M, où une AHP à six critères a permis de hiérarchiser des sites candidats pour un projet d'aménagement.

Une fois les poids obtenus, deux familles d'agrégation cohabitent. Le weighted overlay (somme pondérée) reste la méthode dominante pour sa lisibilité. La logique floue (fuzzy overlay) la complète quand les seuils sont progressifs plutôt que tranchés (par exemple, une pente de 14 % n'est pas catégoriquement différente d'une pente de 16 %).

Cas d'usage pour collectivités et bureaux d'études

L'analyse multicritère spatiale s'applique à un éventail large de décisions :

• Sélection de sites : éoliennes, centrales photovoltaïques, déchetteries, équipements publics, parcs urbains.
• Zonage PLU : identification de zones à urbaniser, de zones à protéger, de secteurs à reconquérir.
• Vulnérabilité environnementale : hiérarchisation de zones exposées aux inondations, aux îlots de chaleur ou à l'érosion des sols.
• Planification urbaine : priorisation de quartiers pour un plan de végétalisation, un schéma cyclable ou une stratégie de désimperméabilisation.

ArcGIS Pro ou QGIS pour ce type d'analyse ?

Sous ArcGIS Pro, la chaîne classique mobilise l'extension Spatial Analyst (outils Reclassify pour la normalisation, Weighted Overlay et Fuzzy Overlay pour l'agrégation), ModelBuilder pour enchaîner ces étapes de manière reproductible, et ArcPy pour scripter la procédure complète. C'est la stack de référence dans les administrations et bureaux d'études déjà équipés ESRI.

Sous QGIS, la même chaîne est entièrement disponible via la Processing Toolbox (algorithmes de reclassification raster, calculatrice raster, modeleur graphique), complétée par GRASS r.mapcalc pour les opérations les plus lourdes. Le résultat cartographique est strictement équivalent, à coût licence nul.

Mon parti pris en mission : je privilégie QGIS quand le client n'est pas équipé ESRI (économie de licence annuelle, livrable rejouable sans dépendance commerciale). Je travaille sous ArcGIS Pro quand le client est déjà équipé et que les agents internes devront maintenir ou rejouer l'analyse. L'expertise méthodologique AHP reste la même, seule la grammaire des outils change.

Les livrables standards d'une telle étude sont au nombre de trois : une carte de synthèse PDF haute résolution pour réunion publique ou rapport, un raster d'aptitude GeoTIFF exploitable dans le SIG du client, et un rapport méthodologique reproductible documentant la matrice AHP, le CR calculé et les choix de normalisation.

Ordres de grandeur en mission CODRUM : audit cartographique 800 à 1 500 € selon périmètre, étude SIG complète incluant AHP + cartes + rapport 2 500 à 6 000 €. Pour un projet précis, le plus simple est de me contacter pour un cadrage initial gratuit, ou de consulter ma page À propos pour le détail du parcours.