Comment sont construits les profils ?
Quelle est la fiabilité des profils ?
A quoi correspond la plage bleuâtre sur les profils de col ?
Comment ajouter un nouveau profil ou parcours ?
Comment utiliser l’outil Gmap Pedometer ?
Qu’est-ce que l'indice FIETS ?
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Comment sont construits les profils ?

Les profils de col et de parcours sont construits selon une procédure normalisée à l’échelle du site Tous-Cyclos. Cette procédure est conséquente, implique l’utilisation de données issues de plusieurs sources et nécessite quelques connaissances de base en statistiques ; elle ne sera ici que brièvement décrite en trois étapes majeures. Pour connaître la procédure complète, veuillez consulter le document Méthode de construction des profils altimétriques.

Étape 1 : définition du tracé
Chaque profil est décrit avec un fichier GPX qui renseigne les coordonnées longitudinales et latitudinales de chaque point du tracé (un point tous les 40 m environ). Ce fichier est produit avec l’outil Gmap Pedometer et l’utilitaire gMaptoGPX.

Étape 2 : extraction des altitudes
Ces points géo-référencés sont croisés avec les modèles numériques de terrain (MNT) disponibles pour la France, au nombre de quatre en septembre 2015 : ASTER V2 avec une résolution de 30 m, EUDEM avec une résolution de 25 à 30 m, BD ALI 75 avec une résolution de 75 m et SRTM V3 avec une résolution de 30 m. Cette opération permet d’obtenir quatre altitudes par point.

Étape 3 : traitement des données altimétriques
Les données altimétriques sont tout d’abord moyennées par point ce qui réduit les erreurs propres à chaque MNT et permet de travailler avec une seule série d’altitudes sur le profil. Cette série est ensuite lissée pour éliminer les sauts d’altitude restants après le calcul de la moyenne. Ces sauts sont liés à des singularités locales dans les MNT. A ce stade, on dispose du tableau {distance ; altitude} nécessaire et suffisant à la construction du profil. La pente est enfin estimée par tronçon de 500 m pour les profils de col et 1000 m pour les parcours. Ces pas sont issus de test et semblent être de bons compromis entre précision et justesse de la valeur annoncée.

Note : l’ensemble des analyses a été fait avec le logiciel libre R. Le code utilisé est disponible sur simple demande via le formulaire de contact.

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Quelle est la fiabilité des profils ?

1. Les profils ne sont pas la réalité

Malgré les sources multiples des altitudes et les traitements informatiques, les données utilisées pour construire les profils du site Tous-Cyclos ne sont pas les valeurs vraies. Il existe des écarts entre la réalité et ce que renvoient les différents outils et sources de données utilisés ; ces derniers sont cependant toujours en amélioration, ce qui laisse penser que les profils s’affineront avec le temps.

Cela étant, les profils ne sont qu’une description approchée de la réalité, mais en aucun cas la réalité elle-même ! Par exemple, les variations locales de pente, c’est-à-dire les variations inférieures au pas de 500 ou 1000 m, ne peuvent par construction pas être décrites. Il est également important de garder à l’esprit que les altitudes et les pentes annoncées ont une validité variable selon le profil et selon la position au sein du profil. Cette validité dépend notamment de :

  • la complexité topographique locale : la pente est d’autant plus valide que la topographique est simple ;
  • la qualité des MNT : la validité des MNT est plus élevée en plaine qu’un montagne (pas de chance …).

Au final, il semblerait que les pentes annoncées aient une précision de 0.4 %. En d’autres termes, une pente de 8.5 % annoncée sur un tronçon de 500 m aura de fortes chances de correspondre à une pente réelle moyenne sur ces mêmes 500 m comprise entre 8.1 et 8.9 %. Je vous recommande la lecture de la partie A quoi correspond le liseré bleu sur les profils de col ? de cet article pour affiner votre interprétation des profils de col du site Tous-Cyclos.

2. Quelques exemples de sources d’erreur

  • Une position bonne mais toujours approximative des routes sous Gmap Pedometer ; on observe un écart de quelques mètres par endroit.
  • La précision propre des MNT : il s’agit de la principale source d’erreur, et ce pour deux raisons principales. La première est que le MNT découpe l’espace en petits carrés, de 25 à 75 m de côté selon le MNT. On dispose donc d’une altitude moyenne par carré et non de l’altitude en chaque point de l’espace. Sur de fortes pentes, un carré peut couvrir une zone réelle dans laquelle l’altitude varie de plusieurs dizaines de mètres. La seconde est que les MNT sont souvent construits à partir d’images satellitaires ou aériennes qui ne permettent pas d’avoir une estimation précise de la position réelle du sol, notamment lors de la présence d’arbres (note : des MNT très précis existent, mais ceux-ci sont payants ou réservés à des usages militaires).
  • Le lissage des données : le lissage d’une série de valeurs a pour objectif de supprimer les erreurs résiduelles pour ne conserver que les informations justes. Malgré des tests pour choisir une méthode pertinente, il n’existe pas de recette miracle. Le lissage n'élimine donc jamais entièrement les erreurs et retire même une partie des informations justes. Tout est une question de compromis !

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A quoi correspond la plage bleuâtre sur les profils de col ?

Le liseré bleu est un indice de confiance local des altitudes et pentes annoncées sur le profil de col.

1. Comment lire cet indice ?

Plus la plage bleuâtre est vaste, plus la pente et les altitudes annoncées sont à interpréter avec prudence.

2. Pourquoi cet indice ?

Les profils se basent sur des altitudes extraites de quatre modèles numériques de terrain (MNT). Chaque modèle présente des avantages et des limites, mais il est impossible de savoir lequel est le plus proche de la réalité en chaque point de l’espace. En revanche, ces quatre altitudes renseignent une gamme de valeurs pour chaque point. Par endroit (fond de vallon, rupture de pente), cette gamme est très large car le secteur est difficile à modéliser. Il faut alors interpréter ces données avec plus de précaution.
C'est donc cette variabilité que représente l'indice de confiance. La plage bleuâtre révèle la gamme de valeurs d'altitude couverte par les quatre MNT. En d'autres termes, selon le MNT, le profil se serait positionné au sein de cette plage bleuâtre, mais jamais en dehors. Par construction, le profil moyen est toujours contenu dans cette plage.

3. Ne pas avoir trop confiance dans l'indice de confiance !

Cet indice montre le niveau de variabilité entre les MNT. On peut supposer que si les quatre MNT renvoient des valeurs altitudinales proches en un point donné, alors ce point se trouve dans une zone pour laquelle l'altitude était facile à modéliser (convergence des quatre modèles). Cependant, il se peut aussi que les quatre MNT soient uniformément faux ; cette erreur systématique est appelée biais. Dans un tel cas, l'altitude moyenne annoncée sur le profil sera bien sûr fausse, mais elle aura en plus un bon indice de confiance. Il s’agit là de la principale limite de la méthode qui consiste à obtenir les altitudes par des MNT (méthode la plus courante) : malgré tous les efforts, il est impossible de créer une donnée juste à partir de données fausses.

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Comment ajouter un nouveau profil ou parcours ?

Rien de plus simple ! Utilisez le formulaire de contact pour m’envoyer le tracé du profil ou du parcours manquant. Je vous recommande l’utilisation de l’outil Gmap Pedometer qui permet une saisie facile et rapide de la route. Une fois fait, Gmap Pedometer vous donnera un lien qu’il vous suffira d’indiquer dans votre message.

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Comment utiliser l’outil Gmap Pedometer ?

Gmap Pedometer facilite la saisie d’itinéraires. Il permet notamment de définir un parcours entre deux points qui suit automatiquement les routes existantes sous Google Maps. Son utilisation est simple et intuitive :

  • Étape 1 : ouvrez Gmap Pedometer.
  • Étape 2 : entrez un lieu proche de l’itinéraire à saisir dans la case Jump to, située en haut à gauche de la fenêtre. Cliquez sur OK pour que la carte se centre sur ce lieu.
  • Étape 3 : une fois la carte centrée sur le début de l'itinéraire, cliquez sur Start recording et cochez automatically (for cyclists).
  • Étape 4 : définissez le parcours en double cliquant sur les routes à emprunter.
  • Étape 5 : sauvegardez la route en cliquant sur Save route puis en choisissant Save as public.
  • Étape 6 : copiez le lien qui s'affiche en haut de la fenêtre, ce lien commençant par http://www.gmap-pedometer.com/?r= suivi du numéro Gmap Pedometer de sauvegarde de la route.
  • Étape 7 : envoyez-moi ce lien via le formulaire de contact et le tour est joué !

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Qu’est-ce que l'indice FIETS ?

Il existe de nombreux indices d’estimation de la difficulté des cols. Parmi eux, Tous-Cyclos a retenu l’indice FIETS – FIETS Index en anglais – développé par Gabriele Codifava. L'indice FIETS a l’avantage d’une formule simple et est facilement interprétable. Son principal inconvénient est qu’il est rudimentaire. Il prend en compte la distance à parcourir (D), la différence d’altitude entre l’arrivée et le départ (H) et l’altitude d’arrivée (T). Ces trois variables sont exprimées en mètre. L’indice est calculé comme suit, et renvoie une valeur d’autant plus élevée que le col est difficile :

0016 FIETS Formulefiets-indice-index-formule-profil-col-difficulte-difficulty

La première partie de la formule définit un indice selon la distance et la dénivelée brute. La seconde partie ajoute un poids selon la dénivelée faite au-dessus de 1000 m d'altitude. Notez que ce terme ne peut être négatif et est donc ramené à zéro si T est inférieur à 1000. Cette seconde partie permet de tenir compte l'effort plus important à fournir à haute altitude, en lien avec la raréfaction de l'air.

Par construction, l’indice FIETS ne fait pas de distinction entre les passages escarpés et les passages modérés : un col de 3 km à 7 % aura le même indice FIETS qu’un col de 3 km avec un enchainement 9-3-9 %. C’est pourquoi il reste indispensable d’étudier soigneusement les profils de col avant chaque sortie pour se lancer dans une aventure adaptée à ses qualités et à sa forme du moment !

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