TD Introduction aux SIG avec ArcGis 9

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1 3 année ingénieur Agroparistech DA 2009/10 TD Introduction aux SIG avec ArcGis 9 TD n 6 : Initiation à l analyse en mode RASTER ave c Spatial Analyst Jean-marc Gilliot jean-marc.gilliot@agroparistech.fr département SIAFEE UFR DMOS

2 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 2 / 43 I. Activation de l'extension Spatial Analyst... 3 A) Afficher la barre d'outils Spatial Analyst...3 B) Activer l'extension Spatial Analyst...4 II. Structure et gestion des GRIDS arcview... 4 A. Structure des données GRID...4 B) Environnement de traitement de Spatial Analyst...7 C) Grid permanent et Grid temporaire III. Affichage des Grids...11 A) Types de légende des Grid...11 B) Visualisation en pseudo relief...11 IV. La Géodatabase Ile de Françe...12 V. Conversions entre Raster et Vecteur...13 A) Rastérisation B) Vectorisation VI. Sélections et Requêtes sur les Grids...15 A) Sélection «temporaire» sur un seul critère (une couche raster) B) Sélection multicritères avec production d un grid VII. Création d'un Grid classé...17 VIII. Croisement de couches rasters...19 IX. Interpolation de données ponctuelles sur une grille raster...21 A. Interpolation linéaire IDW...23 Choix des points du voisinage pour la méthode IDW...26 B. Interpolation au plus proche voisin...26 X. Analyses de distance...28 A) Distance en ligne droite (à vol d'oiseau)...28 B) Distance avec pondération...29 Création du coût de déplacement lié à l'occupation du sol...30 Calcul de la distance pondérée XI. Analyse de densité...31 XII. Analyse morphologique sur MNA...34 A) Carte de pente...34 B) Exposition...35 C) Isoligne...35 D) Ombrage...36 E) Visibilité...36 XIII. Opérations entre couches...38 XIV. Filtrage numérique...39 A) Filtrage Linéaire...39 B) Filtrage non linéaire...40 XV. Statistiques zonales...41 XVI. Fonctions Spatial Analyst & Calculatrice Raster...43

3 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 3 / 43 Conseil, astuce, info A vous de jouer Attention Les données sont dans le dossier BD_IDF. Recopier ce répertoire dans votre répertoire de travail I. Activation de l'extension Spatial Analyst Spatial Analyst est un module optionnel (extension) d'arcview, il est dédié à l'analyse spatiale. Il travail essentiellement sur des données raster (grille = grid). A) Afficher la barre d'outils Spatial Analyst depuis le Menu «Affichage» Afficher la barre d outils de Spatial Analyst Vous pouvez aussi l'activer par un clique droit à la souris sur la barre grise d'arcview :

4 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 4 / 43 B) Activer l'extension Spatial Analyst Activer l extension Spatial Analyst depuis le menu «Outils -> Extension» Cocher la case Spatial Analyst La palette d outils de Spatial Analyst apparaît II. Structure et gestion des GRIDS arcview A. Structure des données GRID Depuis le répertoire BD_IDF (Base de données Ile de France) charger la couche

5 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 5 / 43 Il s'agit du Modèle Numérique d'altitude de la région Ile de France en format GRID (raster ESRI). La résolution de ce MNA est de 75m. Zoomer fortement sur le GRID MNA Vous voyez alors apparaître la structure matricielle du Grid. L'outils d'identification vous permet de consulter les valeurs en chaque pixel de la matrice. A) interpolation bilinéaire d'affichage B) interpolation au + proche voisin Si la matrice apparait floue (A) et que l'aspect carré des pixels (B) n'apparait pas : Allez dans les propriètés de la couche dans l'onglet Affichage. Changer la méthode de rééchantillonnage de l'affichage pour "Voisin le plus proche".

6 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 6 / 43 Ouvrir la "table attributaire" du MNA. Quels sont les champs affichés dans la table? Combien de lignes y a t-il dans cette table? Que représentent ces lignes et ces champs? Pensez à consulter les propriétés de la couche, sur l'onglet source. La table n'est pas une table attributaire comme pour les données vectorielles mais une VTAB (virtual table). La VTAB permet d'associer des attributs aux classes, mais pas à chaque valueur de pixel : il y en aurait beaucoup trop ( valeurs ici). Regarder avec l'explorateur windows le répertoire BD_IDF : Le Grid MNA apparait comme un répertoire windows. Au même niveau que MNA on trouve un répertoire info. Ce répertoire info contient le catalogue de tous les MNA présents dans le répertoire BD_IDF. Ce de cette façon que ArcGis peut distinguer un répertoire windows "normal" d'un Grid. Il ne faut jamais déplacer ni supprimer ni renommer «à la main» (explorateur Windows) les Grids, mais en utilisant ArcCatalog (Copier / Coller). Il ne faut pas toucher au répertoire info

7 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 7 / 43 B) Environnement de traitement de Spatial Analyst A partir du MNA produire une carte de pente : Spatial Analyst -> Analyse de surface -> Pente Une nouvelle couche est générée : «Pente de mna» La plupart du temps un traitement raster aboutit à la création d'une nouvelle couche rater (grid). A l'aide de la couche vectorielle «masque_region» Masquer par un effet de transparence l'extérieur de la région Ile de France.

8 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 8 / 43 Des paramètres par défaut sont utilisés pour créer les grid, ils sont définis dans le menu option de Spatial Analyst. Les principaux paramètres que vous pouvez définir sont : le répertoire de travail ou sont créés les grids. le champs spatial du résultat (étendu) la résolution du résultat(taille de cellule) la projection cartographique du résultat. Un masque pour limiter le résultat à une zone précise (une région par exemple) si vous ne fixer pas de valeurs, des choix par défaut sont utilisés, par ex. pour la taille de cellule : «Comme la valeur Max» : si plusieurs grids sont présents, le résultat aura la résolution de la grille de résolution maximale. Par défaut Spatial Analyst place donc les grids résultats que vous calculez dans le répertoire temporaire de Spatial Analyst. Ce répertoire est fixé par défaut au répertoire temporaire de windows Définissez le répertoire de travail de Spatial Analyst dans un sous répertoire de votre répertoire de projet, de façon à ce que les grids temporaires ne risquent pas d'être perdus. Dans l'exemple ci-dessous on a pris soin de regrouper les données dans le répertoire u:\projets\dda Yvelines ArcGis, mais on a laissé le répertoire de travail de spatial analyst par défaut (c:\temp).

9 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 9 / 43 Lorsque l'opérateur SIG fera une sauvegarde des données du disque U: il y a de fortes chances qu'il oubli les données dans c:\temp, ou pire qu'elles soient effacées du disque par le système. Il vaut mieux se créer un répertoire temporaire sous le répertoire du projet et le fixer en répertoire de travail Spatial Analyst. Fixer votre répertoire de travail. Recalculer la carte de pentes en la limitant à la région IDF La couche région vous donne les limites de la région IDF. L'onglet source de la Table des matières vous permet de voir la localisation de vos couches sur le disque dur.

10 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 10 / 43 C) Grid permanent et Grid temporaire Regarder les propriétés des couches MNA et de votre carte de pente (onglet source). Il existe deux états pour les Grids : permanent ou temporaire. Les grids générés par Spatial Analyst sont la plupart du temps temporaires. Un grid temporaire peut être effacé par Spatial Analyst. Si vous quittez une session ArcMap sans enregistrer le projet (fichier.mxd) les grids temporaires seront effacés. Vous pouvez rendre permanent un grid temporaire : ❶ Cliquez au bouton droit de la souris sur la couche ❷ Choisir : «rendre permanent» Choisir le répertoire où créer la copie et le nom du grid à créer. Transformer votre carte de pentes en un grid permanent.

11 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 11 / 43 III. Affichage des Grids A) Types de légende des Grid Dans les propriétés de la couche MNA, éditer l'onglet symbologie : Deux types de légende sont disponibles : étiré et classé. Pour le mode étiré vous pouvez ajuster le contraste de la grille selon plusieurs méthodes. Tester les deux types de légende. B) Visualisation en pseudo relief Réaliser une carte en pseudo relief de la région Ile de Françe. : Réaliser un grid d'ombrage avec Spatial Analyst Afficher le couche MNA au dessus en transparence avec une légende de classe en dégradé de couleurs.

12 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 12 / 43 IV. La Géodatabase Ile de Françe Explorer le répertoire BD_IDF avec ArcCatalog Le répertoire de données contient le grid MNA, et un fichier GEODATABASE_SOLS_IDF.mdb. Sous l'explorateur windows il apparaît avec l'icône classique de Access La géodatabase est une base de données au format Access. Elle peut contenir des tables classiques ainsi que des couches vectorielles ArcGis : Ouvrir cette base avec Access et sous ArcMap

13 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 13 / 43 V. Conversions entre Raster et Vecteur A) Rastérisation Charger depuis la géodatabase la couche Corine_Land_Cover. Il s'agit de la carte d'occupation des terres du programme européen Corine en format vectoriel. Appliquer le fichier de légende légende_corine_4.avl sur le champ CLC3. Si on veut par combiner cette donnée vectorielle avec par ex. un MNA raster, ArcView ne peut pas «croiser» directement des données vecteur avec des données rasters. On aura alors souvent besoin de transformer des couvertures vecteurs en raster pour réaliser des combinaisons entre ces couches. Ce passage vecteur -> raster s appelle la rastérisation. Pour rastériser dans Spatial Analyst : Convertir -> Entités vers raster Le grid créé est une matrice. Chaque cellule de la matrice contient une et une seule valeur. On choisit un champ de la couverture vecteur (corine) initiale comme valeurs pour les cellules, ici le champ occupation du sol CLC1 (niveau 1 de la classification Corine).

14 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 14 / 43 Vecteur Raster B) Vectorisation De même la conversion inverse est possible c'est la vectorisation : raster -> vecteur. Vectoriser la grille Corine que vous venez de Créer : Spatial Analyst -> Convertir -> Raster vers entités Par conséquent une couche raster ne contient qu une information sémantique. N champs numériques seront donc représentés par N couches différentes en raster

15 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 15 / 43 VI. Sélections et Requêtes sur les Grids Il y a deux méthodes de sélection raster dans ArcGis : * Sélection «temporaire» sur un seul critère (une couche raster) * Sélection multicritères avec production d un grid A) Sélection «temporaire» sur un seul critère (une couche raster) Par un clique au bouton droit de la souris ouvrir la table attributaire du grid MNA. Depuis le bouton Options choisir Sélectionner selon les attributs Tester la requête Value > 130

16 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 16 / 43 Les pixels du MNA a plus de 130 mètres d'altitudes sont sélectionnés. Attention supprimer la sélection avant de poursuivre B) Sélection multicritères avec production d un grid Pour ce faire utiliser la calculatrice raster. Depuis le menu Spatial Analyst : Noter la présence de plusieurs couches = grid utilisables comme critères Vous pouvez composer une formule logique (booléenne = 1 ou 0). La formule peut être multicritères et faire intervenir plusieurs grids. Rechercher les zones de plus de 130 mètres sur le grid MNA Un nouveau grid binaire (en 1 / 0) est créé. Les pixels à 1 représentent les zones où la formule est vérifiée. Cette seconde méthode permet de conserver le résultat de la requête sous la forme d'un masque, elle permet aussi les requêtes multicritères. Comparer la sélection dans une couche vecteur utilisant plusieurs champs avec la sélection en mode raster sur plusieurs couches. Sélectionner les zones de plus de 130m d altitude et en culture dans Corine Land Cover.

17 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 17 / 43 VII. Création d'un Grid classé A l aide de la fonction Reclassification de Spatial Analyst, réaliser 3 classes d altitude : < 100m entre 100m et 150m et >150m, codées respectivement 1,2 et 3. Attention laisser bien des espaces de part et d'autre des tirets dans la définition des bornes de classes : 100_-_150 Un nouveau grid «Reclassement de mna» est alors créé ne contenant plus que les valeurs 1, 2 et 3 correspondent à vos trois classes d'altitudes: Vérifier en cliquant sur ce grid avec l'outil identifier que la matrice ne contient bien que les valeurs 1,2 et 3. Vous pouvez aussi visualiser l'histogramme des classes affichées avec dans la barre d'outils Spatial Analyst.

18 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 18 / 43 Vous pouvez retrouver le fichier dbf correspondent à votre histogramme dans le répertoire de travail de Spatial Analyst : ces fichiers sont numérotés dans l'ordre de calcul : histogram1, histogram2, etc. Reclasser votre Grid Corine Land Cover De manière à éliminer la classe 0 et à fusionner les classes 4 et 5 en une seule classe 4 (eau).

19 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 19 / 43 VIII. Croisement de couches rasters Le croisement de couches est notablement différent du mode vecteur. En effet en raster il n y a pas de polygone mais une grille de valeurs représentant le thème (occupation du sol par ex). Croiser deux thèmes rasters va alors revenir à combiner de manière arithmétique et logique les valeurs des deux thèmes cellule à cellule. Ceci est réalisé grâce à la calculatrice raster de Spatial Analyst : Croiser vos 2 couches classés : altitude X corine land cover CROISEMENT Il faut trouver une formule arithmétique permettant de générer toutes les combinaisons des deux variables initiales. Vous pouvez prendre par exemple : 10 * Corine + mna Dans le résultat le chiffre des dizaines représente l'occupation du sol (corine) et le chiffre des unités la classe d'altitude. A cause de la nature combinatoire de la méthode il est indispensable de limiter le nombre de couches en entrée et pour chaque couche de limiter le nombre de classes.

20 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 20 / 43 Réaliser une légende permettant de visualiser vos deux variables, par exemple Zones urbaines en rouge avec un dégradé représentant l'altitude Zones cultivées en jaune avec un dégradé représentant l'altitude Zones forestières en vert avec un dégradé représentant l'altitude Zones en eau en bleu avec un dégradé représentant l'altitude Vous pouvez affecter un dégradé de couleurs à seulement une sélection de la légende. ❷ Choisir le dégradé de couleurs à affecter 10 Sélectionner les items de la légende Placer sous votre carte un ombrage en transparence

21 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 21 / 43 IX. Interpolation de données ponctuelles sur une grille raster Le fichier excel sondages.xls Contient des sondages pédologiques localisés au GPS sur la parcelle de pont-cailloux. Ouvrir aussi la couche Depuis Excel exporter le fichier en table dbase lisible sous ArcGis Créer une carte de points à partir des sondages. Les champs X et Y contiennent les coordonnées en Lambert I Carto Les champs de la table sondage : Auteurs, année TYPE_DE_SO : type de sondage T = Tarière G = Geonor fosses ProfondeurSubstrat_cm SUBSTRAT et Codesubstrat

22 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 22 / 43 Nature du Substrat SUBSTRAT Codesubstrat inconnu -1-1 calcaire dur cd 10 calcaire altéré (ou friable) cal 11 calcaire marneux cm 12 falun f 20 sable glauconieux (et grès) sg 21 craie cr 30 craie altérée ou remaniée cral 31 argile (marnes) du Alo 40 Sparnacien colluvions limoneuses collu 50 alluvions all 51 Vous pourrez rajouter vos propres sondages à cette table Réalisez la carte raster de la profondeur du substrat points de sondage grille L intérêt est alors de disposer de la variable profondeur en tout lieu de la parcelle et non plus seulement sur les points de sondage. Cette généralisation va se faire par une interpolation spatiale : Dans le menu Spatial Analyst choisir Interpoler-> inverse distance Il arrive dans ArcGis que certaines fonctions ne marchent pas avec une couche du type «Evénements» vous avez intérêt à l exporter en ShapeFile avant de poursuivre les traitements :

23 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 23 / 43 utiliser ce fichier sondage2.shp pour la suite A. Interpolation linéaire IDW Couche à interpoler Attribut à interpoler Poids pour la distance inverse Méthode de recherche des points Nombre de points utilisés pour le calcul Résolution du résultat Sauvegarde de la matrice résultat

24 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 24 / 43 Quelle résolution faut-il choisir? L étendue de la grille correspond au rectangle englobant l ensemble des points de données. Refaire votre grille de telle manière qu elle couvre toute la parcelle et limitée aux bords de la parcelle. Pour cela vous pouvez dans le menu Option de Spatial Analyst Choisir comme masque d analyse le fichier des parcelles Cela va «effacer» de la grille les cellules à l extérieur des limites de la parcelle.

25 Zpi1Nbpoints Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 25 / 43 dézoomer pour voir toute la parcelle fixer l étendue d analyse comme à l affichage cela va permettre d étendre la grille au delà des points et donc de couvrir toute la parcelle. IDW = Inverse Distance Weighted. Zp la valeur calculée dans une cellule est la moyenne pondérée des Zi des points de grignon_mnt autour de la cellule. La moyenne est pondérée par l'inverse de la distance à une puissance choisie. Plus la puissance est grande plus le points les plus proches ont du poids dans le calcul de la moyenne.

26 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 26 / 43 Choix des points du voisinage pour la méthode IDW Dans la boite de dialogue de l'interpolation IDW, «Type de rayon de recherche» permet de choisir deux méthodes possibles : Rayon de recherche variable Ici Spatial Analyst recherche les 12 points les plus proches de la cellule quelque soit la distance. C'est la moyenne pondérée de ces 12 valeurs qui donne la valeur de la cellule. Rayon de recherche constant Une distance limite peut toutefois être fixée, distance au delà de laquelle spatial ne cherchera plus de points, même si il n'a pas les 12. Si aucun point n'est trouvé le résultat est NoData Ici Spatial prend tous les points dans un rayon fixe de 100 mètres. On peut forcer un nombre minimum de points pour que le calcul soit fait, sinon le résultat est mis à NoData. B. Interpolation au plus proche voisin L'interpolation au plus proche voisin est la seule utilisable pour des variables qualitatives ou qualitatives ordonnées (type d'un sol, occupation du sol), la moyenne de données qualitatives n'ayant pas de sens ( forêt / culture).

27 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 27 / 43 Activez ArcToolBox Dans Spatial Analyst Tools Choisir : Distance Allocation euclidienne

28 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 28 / 43 Vous allez créer un GRID où la valeur des pixels correspond au code de substrat Vous pouvez éventuellement vectoriser le résultat. X. Analyses de distance Charger la couche eau_corine : Il s'agit de rivières et de plans d'eau extraits de la couche corine land cover. A) Distance en ligne droite (à vol d'oiseau) Générer une grille distance autour des zones en eau de la région.

29 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 29 / 43 La grille distance donne en chaque point de l'espace la distance en mètres à la zone en eau la plus proche. La grille allocation labellise chaque point de l'espace par le numéro de la zone en eau la plus proche, définissant ainsi des zones «d'influence» La grille direction labellise chaque point de l'espace par un code de direction vers la zone en eau la plus proche. B) Distance avec pondération Vous allez vous intéresser à la disponibilité de la ressource en eau pour la faune. Vous allez rechercher dans une zone de 15 km autour des zones en eau, les points de la région depuis lesquels la réserve en eau en la plus accessible pour la faune. On va cette fois raisonner pas uniquement sur la distance mais sur le «coût» du déplacement (durée, difficulté). On

30 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 30 / 43 peut intégrer au traitement des paramètres de coût (relief, occupation du sol...) sous la forme d'un Grid de coût. Création du coût de déplacement lié à l'occupation du sol On va considérer un modèle très simplifié pour lequel, le coût (difficulté) du déplacement de la faune est lié à la nature de l'occupation du sol. A partir de corine land cover créer un Grid à 100m de résolution, puis le reclasser pour le transformer en «notes» donnant la difficulté de déplacement de la faune. On donne un coût élevé à la traversée des zones urbaines (30), (2) pour les forêts et (4) pour les zones agricoles.

31 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 31 / 43 Calcul de la distance pondérée Vous pouvez refaire le calcul en faisant varier les poids de votre grid de coût. XI. Analyse de densité Charger la table PROFIL depuis la base de données GEOADATBASE : Il s'agit d'une table décrivant des profils pédologiques réalisés pour une cartographie pédologique au 1 / e de la région IDF. Les champs LONGITUDE et LATITUDE contiennent les coordonnées en Lambert II étendu des profils. Créer une carte des points des profils : Avec Spatial Analyst créer un Grid donnant la carte de densité des profils au km 2.

32 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 32 / 43 Spatial produit une grille de 1 Km de résolution : Pour calculer la densité il compte le nombre de profils dans un rayon de 5 Km et divise par 5 Km2 pour obtenir la densité. Utiliser la méthode Simple Le résultat est relatif à des m2 passer en Km2

33 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 33 / 43 Pour ce pixel d'une résolution de 1000m on peut compter dans un cercle de 5000m de rayon 20 points de profils. La surface du cercle est de : PI * (5000) 2 = m 2 Soit 78,5 Km 2 20 / 78,5 = 0,2547 Il y a donc en moyenne ¼ de points au Km 2 dans cette zone de 78,5 Km 2 Essayer la méthode «Noyau» au même point on obtient une densité de 0,5321. Dans la méthode noyau, il y a une pondération en fonction de la distance du pixel aux points, les points plus proches ont plus de poids.

34 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 34 / 43 XII. Analyse morphologique sur MNA Vous trouverez ces traitements dans le menu : Analyse de surface de Spatial Analyst. Appliquer les fonctions suivantes sur le MNA de la région IDF. A) Carte de pente La pente peut être calculée en degrés ou en pourcentage. 100% correspond à un angle de 45. quand l'angle θ tend vers 90 la pente est pourcentage tend vers l'infini. Le facteur Z est un facteur multiplicatif pour l'altitude dans le cas où l'unité de Z n'est pas la même que X et Y, par exemple les coordonnées X,Y sont en mètres et le Z en centimètres.

35 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 35 / 43 La pente est calculée par la dérivée première de l'altitude. La grille résultat contient l'intensité du gradient maximum (pente) dans le voisinage du pixel. Le voisinage est défini par les 8 pixels adjacents. La direction du gradient n'est pas ici donnée (cf exposition) On peut appliquer le calcul de pente sur une autre variable que l'altitude, pour détecter les brusques changements par le calcul de dérivé. B) Exposition L'exposition donne l'orientation de la pente principale en chaque cellule. Elle résulte aussi du calcul du gradient comme en A) mais c'est ici la direction et non pas l'intensité de la pente. Le codage de l'exposition est en degré par rapport au Nord géographique (fixé à zéro) dans le sens des aiguilles d'une montre. Les zones planes sont fixées à -1 C) Isoligne Cette fonction permet de créer un fichier vectoriel en Shape d'isolignes, dans notre cas des lignes de même altitude. Le shape résultat contient un champ «CONTOUR» qui contient l'altitude de la courbe de niveau.

36 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 36 / 43 D) Ombrage La fonction Ombrage calcule l'éclairement en chaque cellule de la grille, en fonction du relief et de la position du soleil. L azimut est la direction angulaire du soleil, mesurée à partir du nord en degrés dans le sens horaire, de 0 à 360. Un azimut de 90 représente l est. La valeur par défaut est 315 (NO). L altitude représente l angle du soleil au-dessus de la ligne d horizon. Les unités sont représentées en degrés, de 0 (à l horizon) à 90 degrés (audessus). La valeur par défaut est de 45 degrés. L'option Modéliser les ombres met à zéro les pixels à l'ombre d'autre pixels. L'ombrage est utilisé pour étudier l'éclairement de certaines zones et pour réaliser des affichages en pseudo-relief (cf III). E) Visibilité La fonction «champ de vision» permet de réaliser des calculs de visibilité. Depuis un ou plusieurs points de vue, on détermine en chaque cellule du MNA si ce ou ces points sont visibles. Les points de vue doivent être entrés dans un fichier vectoriel de points ou de polylignes. Ouvrir la couche «points_de_vue_paris» : Il s'agit d'un fichier vectoriel de points, représentant quelques points de vue sur la butte Montmartre sur les hauteurs de Paris. Calculer les zones visibles depuis ces points de vue.

37 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 37 / 43 Le calcul peut être assez long surtout si il y a plusieurs points de vue, limiter le champ spatial de votre calcul uniquement à l'étendue recherchée. ❶ Fixer le zoom à la zone d'intérêt. ❷ Fixer dans les options de Spatial l'étendue identique à l'affichage. Il s'agit de l'ensemble des cellules visibles par au moins un des points de vue. Changer la légende par défaut. Le nombre présent en chaque cellule donne le nombre de points de vue visibles en cette endroit. Avec l'outil de sélection de vue sélectionner un seul point Le calcul de visibilité ne tient compte que du relief et ne prend pas en compte le bâti par exemple. Par contre pour un champ spatial plus étendu il peut tenir compte de la rotondité de la terre. Ouvrir la couche «la_seine» Il s'agit d'un petit tronçon de la Seine, à l'ouest de Paris. Vous allez chercher dans ce secteur les points offrant la vue la plus large sur la Seine afin d'y aménager des points de vue touristique.

38 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 38 / 43 Dans le cas d'une polyligne le nombre renvoyé par la fonction, correspond au nombre de noeuds de la ligne qui sont visibles, il est alors nécessaire d'avoir des noeuds régulièrement répartis sur la polyligne. XIII. Opérations entre couches. Ouvrir les 3 grids ph_hz1, ph_hz2, ph_hz3. Il s'agit de mesures de PH des sols dans le sud des Yvelines, pour chacun des 3 premiers horizons. Calculer le PH moyen des 3 horizons en chaque cellule ❶ ❸ ❷ ❶ Les couches à combiner sont ajoutées dans la liste de droite ❷ On choisit l'opérateur de combinaisons ❸ OK

39 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 39 / 43 XIV. Filtrage numérique Il s'agit d'opérateurs, qui a chaque cellule calcule une valeur dépendant du pixel lui même et des pixels voisins. On parle de traitement de voisinage. Somme des pixels du voisinage La combinaisons des pixels peut se ramener à une combinaison linaire ou non, on parle alors de filtrage linéaire ou de filtrage non linéaire. On peut choisir une taille de voisinage plus ou moins grande. A) Filtrage Linéaire «Lisser» par un filtrage par la moyenne le MNA de la région, puis calculer une carte de pente à partir de ce MNA filtré et comparer avec une carte de pente du MNA d'origine. Le MNA de la région dont vous disposez contient des artefacts dus en particulier à un sur-échantillonnage qui se traduit par des lignages dans le grid. Les opérateurs de gradient (pente) sont très sensibles à ce type d'artefact, en pré-traitant votre MNA par un lissage vous améliorez la carte de pente finale.

40 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 40 / 43 MNA Carte de pente MNA Filtré Carte de pente B) Filtrage non linéaire Reprendre un Grid de Corine Land Cover (champ CLC1) et lui appliquer un filtre majoritaire de taille 15 x 15

41 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 41 / 43 Cette approche permet de produire une carte «généralisée» la forme des «plages» cartographiques a été simplifiée. La grille Corine contient des valeurs de classes (forêt, culture...) cela n'aura pas de sens d'appliquer des filtrages du type moyenne, mini, maxi... par contre majoritaire, minoritaire, mediane... sont utilisables. Par défaut la grille générée par ces opérateurs est en format réel même si elle ne contient, comme ici, que quelques modalités entières. Si vous voulez la travailler comme une grille de valeurs classées, il peut être utile de la convertir en entier avec la calculatrice raster : XV. Statistiques zonales La fonction de statistiques de zones permet de calculer des statistiques de répartition des valeurs d'un grid dans différentes zones. Les zones en question sont définies dans une autre couche. La couche de zones est soit une couche vectorielle soit un grid classé. Calculer à partir du MNA l'altitude moyenne de toutes les communes de la région et cartographier ces valeurs sur la couche communes.

42 Introduction à ArcGis Traitement des données : Approche RASTER 42 / 43 Cocher cette case et les stat. seront directement jointes à la couche des communes Reclasser le MNA en 3 classes d'altitude : A partir d'un grid reclassé de Corine Land Cover, vous allez analyser la classe d'occupation du sol majoritaire par classe d'altitude :