Couverture 2G, 3G et 4G : croisez les cartes des opérateurs mobiles

Sous l'égide de l'Arcep, les opérateurs fournissent de nouvelles cartes de couverture en 2G (détaillée), 3G et 4G. Avec le bon outil, QGis, il est possible d'en tirer des données et des cartes croisées nationales et locales. Nous vous guidons pas à pas dans cette appropriation, avec quelques aides pour vous faciliter la tâche.

Aujourd'hui, le régulateur des télécoms, l'Arcep, met en ligne des cartes de couverture en 2G, 3G et 4G de la France métropolitaine, datées de juillet. Fournies sous forme de données géographiques, elles sont exploitables avec des logiciels spécialisés, à l'image de l'outil libre QGis. Nous allons donc voir comment effectuer des traitements simples : calcul de la superficie couverte par département et par région, superposition des cartes et export d'images grand format.

Pour mémoire, il s'agit de données simulées par les opérateurs, qui ont été trouvées fiables à plus de 95 % en Nouvelle-Aquitaine. Pour la 2G, ils détaillent la couverture en quatre niveaux (pas de signal, couverture limitée, bonne puis très bonne couverture). L'Internet mobile en 3G et 4G ne dispose que d'un niveau basique (couvert ou non), en attendant que l'Arcep définisse des niveaux de qualité.

Prévenons tout de suite : si les traitements effectués sont simples en eux-mêmes, ils pourront demander beaucoup de manipulations et de patience, les cartes en question étant lourdes. Dans un premier temps, voyons quelle part du territoire est desservie par chaque opérateur. 

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Préparer votre projet pour les calculs et le croisement

Première étape : télécharger et installer QGis 2.18 avec les options par défaut. C'est avec lui que nous allons mener le cœur du travail. Ensuite, ouvrez l'outil et rendez-vous dans les options de rendu (Préférences, Options... puis Rendu), pour cocher la case Rendu des couches en parallèle en utilisant plusieurs cœurs du processeur. Validez votre choix pour revenir à l'interface principale. Désormais, les superpositions de couches seront générées en parallèle.

Deuxième étape : installer l'extension « OpenLayers plugin », qui télécharge les fonds de carte OpenStreetMap ou Google Maps. Rendez-vous dans le menu Extension, puis Gérer/Installer les extensions. Allez ensuite dans Internet, OpenLayers plugin, OpenStreetMap, puis cliquez sur OpenStreetMap pour afficher la carte. C'est le fond que nous recommandons, son affichage correspondant aux fichiers des opérateurs.

Sélectionnons la bonne mesure de distance.  L'option se trouve dans les propriétés du projet (Projet puis Propriétés du projet...), dans l'onglet Général. Dans Mesure, sélectionnez Kilomètres et Kilomètres carrés ; cela facilitera les calculs par la suite.

Il faut aussi choisir le bon système de coordonnées, à savoir « Lambert 93 (EPSG:2154) ». C'est indispensable pour obtenir des résultats justes. L'option se trouve dans l'onglet SCR. Cochez la case en haut du menu (Activer la reprojection 'à la volée' du SCR (ALV)), puis cherchez « 2154 » pour choisir « RGF93 / Lambert-93 » dans la liste. Validez, et c'est parti. À noter que les deux choix sont à reproduire à chaque nouveau projet.

Calculer la surface couverte par département

Il est temps d'utiliser les fichiers de couverture. Après les avoir décompressés, ouvrez le dossier dans l'Explorateur Windows. Pourquoi ne pas passer directement par l'explorateur intégré à QGis (barre latérale gauche) ? En ouvrant un dossier, le logiciel charge l'ensemble des fichiers qu'il contient. Même avec les fichiers « .shp » légers de l'Arcep, cela peut ralentir, voire geler une machine peu performante.

Mieux vaut donc glisser-déposer chaque fichier de l'Explorateur Windows vers l'interface de QGis. Pour la démonstration, nous nous appuyons sur la couverture 4G de Free Mobile (« Free_couv_4G_2017_07_01 »). Le logiciel devient indisponible de quelques secondes à quelques minutes, le temps de charger les données. Le fichier est importé sous forme de couche, qui correspond à un calque sous Photoshop, avec possibilité de superpositions et transparence.

Ouvrez ensuite la table d'attributs, dans laquelle nous allons lancer nos calculs. Pour cela, clic droit sur le nom de la couche puis Ouvrir la table d'attributs. Après un peu d'attente, toutes les formes contenues dans la carte s'affichent. Chaque ligne correspond à un bout de couverture 4G, associé à un département et une région. Dernier menu à ouvrir : la Calculatrice de champ, accessible par l'avant-dernier bouton de la barre de menu ou Ctrl+I.

L'idée est ici de créer un nouveau champ, qui contiendra la superficie de chaque polygone. Pour cela, cochez la case Créer un nouveau champ, nommez-le « superficie » et donnez-lui le type « Nombre décimal (réel) ». Dans le champ Expression, entrez la formule $area qui servira à calculer la surface de chaque polygone. Validez puis attendez que QGis finisse son travail.

Une nouvelle colonne apparaît dans la table d'attributs, avec la superficie de chaque polygone. C'est le moment de les regrouper par département. Les opérateurs nous mâchent le travail en les classant eux-mêmes.

Ouvrez une nouvelle fois la Calculatrice de champ, pour créer un nouveau champ. Nommez-le « sup_dept », toujours avec le type « Nombre décimal (réel) ». Cette fois, entrez la formule sum(superficie, group_by:="ID_GEOFLA"). « ID_GEOFLA » correspond à chaque département. Pour répéter l'opération sur chaque région, créez un champ « sup_region », correspondant à la formule sum(superficie, group_by:="CODE_REG").

Notez que certains opérateurs, comme Bouygues Telecom, omettent les colonnes « ID_GEOFLA » ou les colonnes régionales, pour se contenter d'identifier le département. Il faudra donc adapter vos formules.

Une fois la formule entrée, validez et attendez QGis. Fermez la fenêtre Champs d'attributs, puis sauvegardez le fichier (clic-droit sur la couche puis décocher « Basculer en mode édition »). Pour exporter les données, clic droit sur la couche puis « Enregistrer sous... ». Dans le menu, sélectionnez le format « Tableur MS Office Open XML » pour obtenir un fichier « .xlsx ». Choisissez la destination et validez.

Obtenir le pourcentage de territoire couvert

Nous avons maintenant en main la surface couverte, en kilomètres carrés. Pour la transformer en pourcentages de couverture, il faut croiser ces chiffres avec la superficie de chaque département et région. Nous avons donc pris un découpage des départements sur data.gouv.fr, issu d'OpenStreetMap, passé à la même moulinette que les cartes opérateurs.

Pour rendre votre essai moins fastidieux, nous avons créé un classeur Excel modèle avec formules et superficies préremplies. Il ne vous reste plus qu'à entrer les chiffres obtenus pour chaque opérateur. Notons que certains noms de régions peuvent ne pas correspondre, les fichiers Arcep reprenant encore les anciens titres des régions.

• Télécharger notre classeur Excel
• Télécharger notre classeur OpenOffice

Sous Excel, la fonction Supprimer les doublons, dans l'onglet Données, permet de faciliter le travail. Attention tout de même : certaines cartes de couverture 2G limitée ne contiennent pas certains départements, considérés comme étant à 100 % bien ou très bien couverts par l'opérateur en question (75 et 94 pour Orange par exemple). Il faut donc en tenir compte au moment de coller les données.

Une fois l'ensemble rempli, vous pouvez mener vos comparaisons, tris et croisements, par exemple pour déterminer quel opérateur couvre le plus de territoire dans un département donné. C'est ce que nous avons nous-mêmes effectué avec les cartes de juillet.

Croiser les cartes de couverture

La fonction principale de QGis reste l'affichage de cartes, avec superposition. Pour comparer visuellement la couverture des opérateurs, importez les fichiers « .shp » que vous voulez évaluer.

Pour obtenir des cartes propres, affichez un fond de carte OpenStreetMap (Internet, puis OpenStreetMap et sélectionner OpenStreetMap). Superposez ensuite les données de couverture qui vous intéressent. Vous pouvez bien sûr choisir quelle couche placer en priorité, en les classant et jouant sur la transparence. Pour cela, rendez-vous dans les propriétés de la couche, puis « Styles », sélectionnez la couleur (Remplissage simple) et manipulez le curseur de transparence.

Optionnellement, vous pouvez mettre en surimpression un découpage des départements, qui devra se trouver en tête des couches. Dans les propriétés de la couche, puis « Styles », indiquez « Pas de remplissage » dans Style de remplissage pour ne conserver que les contours.

Pour la carte de France ci-dessous, les deux couches de couverture sont à 33 % de transparence, surmontées du découpage des départements via une bordure blanche. Sur la carte de Vannes, la transparence de la couverture est passée à 66 %.

Couverture 4G de SFR (rouge) et Free (bleu), des deux en violet. En France puis à Vannes.

Exporter des cartes en grand format

Bien entendu, il est possible de zoomer sur un département ou une ville qui vous intéresse, même s'il faudra le trouver vous-mêmes. Vous pouvez vous aider de couches de départements (comme celle importée plus haut) ou des communes, comme celle-ci. Vous pouvez sélectionner une ville depuis la table d'attributs de la couche.

Pour vos connaissances qui ne disposent pas de QGis (ou du courage pour l'utiliser), vous pouvez exporter des images grand format de la couverture d'une zone précise. Une nouvelle fois, la manœuvre n'est pas évidente.

Ouvrez le Compositeur, via les touches Ctrl+P. Donnez-lui un nom ou laissez le champ vide, puis validez le menu. Une fenêtre d'impression s'ouvre, avec une page vide. Dans la barre latérale gauche, cliquez sur le bouton « Ajouter une nouvelle carte » (en forme de carte blanche avec un « + ») puis glissez votre souris, le bouton cliqué, sur toute la surface de la page blanche. QGis génèrera un rendu de la carte en cours de travail, à une échelle approchante.

Vous pouvez ajouter une échelle géographique où vous souhaitez, via Mise en page puis Ajouter une échelle graphique.

Cliquez ensuite sur le bouton Exporter comme image dans la barre supérieure. Là, sélectionnez la taille voulue. Vous pouvez lui donner une très grande largeur, QGis se chargeant de générer la précision la plus adéquate, à la rue près s'il le faut. Une fois la taille validée, le logiciel mettra sûrement quelques minutes à exporter la carte vers le fichier voulu.

Pour résumer, l'ensemble des fonctions vues ici sont simples comparées aux possibilités de QGis, qui permet aussi de croiser les données géographiques de différentes cartes. Malheureusement, les nombreuses erreurs trouvées par le logiciel dans les couches fournies par l'Arcep nous ont empêchés de nous y plonger pour le moment. L'exploitation de leur version actuelle reste utile, notamment pour avoir un aperçu concret de la couverture des opérateurs dans des zones précises.