16. Travailler avec des données maillées (mesh)

16.1. Qu’est-ce qu’un maillage ?

Un maillage est une grille non structurée qui contient usuellement des composantes temporelle ou d’autres types. La composante spatiale contient une collection de sommets, d’arêtes et de faces en 2D ou en 3D :

  • sommets : points XY(Z) (dans le système de coordonnées de la couche)

  • arêtes : connecte des paires de sommets

  • faces : une face est définie par une série d’arêtes formant une surface fermée, typiquement un triangle ou un quadrilatère et, plus rarement, un polygone composé de plus de sommets

../../../_images/mesh_grid_types.png

Fig. 16.1 Différents types de maillage

QGIS est actuellement capable d’afficher des données maillées composées de triangles ou de quadrilatères.

Le maillage fournit les information sur la structure spatiale. En plus, un maillage peut contenir des jeux de données (des groupes) qui attribuent une valeur à chaque sommet. Voici un exemple avec un maillage triangulaire dont les numéros de sommets apparaissent sur l’image ci-dessous :

../../../_images/triangual_grid_with_numered_vertices.png

Fig. 16.2 Maillage triangulaire dont les sommets sont numérotés

Chaque sommet peut stocker plusieurs jeux de données (très souvent de grandes quantités) et ceux-ci peuvent avoir également une dimension temporelle. Ainsi, un unique fichier peut contenir de très nombreux jeux de données.

Le tableau qui suit donne une idée des informations qui peuvent être stockées dans les jeux de données maillés. Les colonnes correspondent aux numéros des sommets et chaque ligne représente un jeu de données. Les jeux de données peuvent être de différents types. Dans cet exemple, il s’agit de la vitesse du vent à 10m à différents moments (t1, t2, t3).

De la même manière, un jeu de données maillé peut stocké des vecteurs de valeurs pour chaque sommet. Par exemple, la direction du vent à un moment donné :

Vent à 10m

1

2

3

Vitesse à 10m au temps t1

17251

24918

32858

Vitesse à 10m au temps t2

19168

23001

36418

Vitesse à 10m au temps t3

21085

30668

17251

Direction du vent à 10m au temps t1

[20,2]

[20,3]

[20,4.5]

Direction du vent à 10m au temps t2

[21,3]

[21,4]

[21,5.5]

Direction du vent à 10m au temps t3

[22,4]

[22,5]

[22,6.5]

Nous pouvons visualiser les données en attribuant des couleurs aux valeurs (de la même façon que pour les rendus raster en Pseudo-couleur à bande unique) et en interpolant les données entre les sommets en fonction de la topologie. Il est courant que les valeurs soient des vecteurs 2D plutôt que de simples valeurs scalaires (comme pour la direction du vent). Pour de telles types de valeurs, il est préférable d’afficher des flèches indiquant les directions.

../../../_images/mesh_visualisation.png

Fig. 16.3 Exemples de visualisation de données maillées

16.2. Formats de données gérés

QGIS accède aux données maillées via les pilotes MDAL. Ainsi, les formats gérés nativement sont :

  • NetCDF: Format générique pour les données scientifiques

  • GRIB: Format utilisé couramment en météorologie

  • XMDF: Par exemple, des sorties du modèle hydraulique TUFLOW

  • DAT: Format de sortie de nombreux modèles d’hydrodynamique (par ex. BASEMENT, HYDRO_AS-2D, TUFLOW)

  • 3Di: Format du modèle 3Di basé sur les Conventions « Climate and Forecast » (http://cfconventions.org/)

  • Quelques exemples de jeux de données maillés se trouvent ici : https://apps.ecmwf.int/datasets/data/interim-full-daily/levtype=sfc/

Pour charger un jeu de données maillé dans QGIS, utilisez la commande addMeshLayer Maillé dans la boîte de dialogue Gestionnaire source de données. Lisez Chargement d’une couche de maillage pour plus de détails.

16.3. Propriétés d’un jeu de données maillées

16.3.1. Onglet Information

../../../_images/mesh_info_properties.png

Fig. 16.4 Propriétés de la couche de maillage

L’onglet Information est en lecture seule et représente un endroit intéressant pour récupérer rapidement des informations résumées et des métadonnées sur la couche actuelle. Les informations fournies sont (en fonction du fournisseur de la couche) uri, nombre de sommets, nombre de faces et nombre de groupes de jeux de données.

16.3.2. Onglet Source

L’onglet Source affiche des informations de base sur le maillage sélectionné, notamment:

  • le nom de la couche à afficher dans le panneau couches

  • définition du système de référence de coordonnées : affiche le Système de référence de coordonnées (SCR) la couche. Vous pouvez modifier le SCR de la couche en sélectionnant celui récemment utilisé dans la liste déroulante ou en cliquant sur le bouton setProjection Sélectionner le SCR (voir Sélectionneur de Système de Coordonnées de Référence). Utilisez ce processus uniquement si le SCR appliqué à la couche est incorrect ou si aucun n’a été appliqué.

Utilisez le bouton Attribuer un jeu de données supplémentaire au maillage pour ajouter d’autres groupes à la couche de maillage actuelle.

16.3.3. Onglet Style

Cliquez sur le bouton symbology Style pour charger la fenêtrecomme indiqué dans l’image suivante :

../../../_images/mesh_symbology.png

Fig. 16.5 Symbologie de la couche de maillage

Les propriétés de style sont divisées en plusieurs onglets :

16.3.3.1. Général

L’onglet general présente les éléments suivants :

  • groupes disponibles dans le jeu de données de maillage

  • jeu de données dans le ou les groupes sélectionnés, par exemple, si la couche a une dimension temporelle

  • métadonnées si disponibles

  • blending mode 1 disponible pour le jeu de données sélectionné.

Le curseur slider, la boîte combo selectString et les boutons |<, <, >, >| permettent d’explorer une autre dimension des données, si elles sont disponibles. Lorsque le curseur se déplace, les métadonnées sont présentées en conséquence. Voir la figure Mesh groups 1 ci-dessous à titre d’exemple. Le canevas de la carte affichera également le groupe d’ensembles de données sélectionné.

../../../_images/mesh_groups.png

Fig. 16.6 Jeu de données dans le ou les groupes sélectionnés

Vous pouvez appliquer la symbologie à chaque groupe à l’aide des onglets.

16.3.3.2. Symbologie des contours

Sous Groups, cliquez sur meshcontoursoff pour afficher les contours avec les paramètres de visualisation par défaut.

In the tab meshcontours you can see and change the current visualization options of contours for the selected group, as shown in Fig. 16.7 below:

../../../_images/mesh_symbology_contours.png

Fig. 16.7 Styliser les contours dans une couche maillée

Utilisez la barre de défilement ou la zone de liste déroulante pour définir l’opacité du groupe actuel.

Utilisez charger pour ajuster les valeurs min et max du groupe actuel.

La liste d”Interpolation contient trois options pour rendre les contours: Lineaire, Discrete et Exact.

Le widget rampe de couleurs ouvre le raccourci :ref:`color ramp dropdown 1 “.

Le Label unit suffix est une étiquette ajoutée après la valeur dans la légende.

En sélectionnant Continu dans la classification Mode, QGIS crée automatiquement des classes en tenant compte des valeurs Min et Max. Avec “Equal interval”, il suffit de sélectionner le nombre de classes à l’aide de la boîte combinée Classes et d’appuyer sur le bouton Classer.

Le bouton signPlus Ajouter des valeurs manuellement ajoute une valeur à la table de couleurs individuelle. Le bouton signMinus Supprimer la ligne sélectionnée supprime une valeur de la table de couleurs individuelle. Un double-clic sur la colonne des valeurs vous permet d’insérer une valeur spécifique. Un double-clic sur la colonne de couleur ouvre la boîte de dialogue Changer de couleur, où vous pouvez sélectionner une couleur à appliquer sur cette valeur.

16.3.3.3. Symbologie des vecteurs

Dans l’onglet |général|, cliquez sur meshcontoursoff pour afficher les vecteurs s’ils sont disponibles. Le canevas de la carte affichera les vecteurs dans le groupe sélectionné avec des paramètres par défaut. Cliquez sur l’onglet meshvectors pour modifier les paramètres de visualisation des vecteurs comme indiqué dans l’image ci-dessous :

../../../_images/mesh_symbology_vector.png

Fig. 16.8 Styliser des vecteurs dans une couche maillée

La largeur de ligne peut être définie à l’aide de la zone de liste déroulante ou en tapant la valeur. Le widget de couleur ouvre la boîte de dialogue Changer de couleur, où vous pouvez sélectionner une couleur à appliquer aux vecteurs.

Entrez des valeurs pour Min et Max pour filtrer les vecteurs en fonction de leur amplitude.

checkbox Afficher les vecteurs sur la grille utilisateur et spécifiez Espacement X et l” Espacement Y, QGIS rendra le vecteur en tenant compte de l’espacement donné.

Avec les options de tête Options de tête, QGIS permet de définir la forme de la tête de flèche en spécifiant la largeur et la longueur (en pourcentage).

longueur de flèche peut être rendue dans QGIS de trois manières différentes:

  • Défini par Min et Max: Vous spécifiez la longueur minimum et maximum pour les vecteurs, QGIS ajustera leur visualisation en conséquence

  • Mettre à l’échelle: vous spécifiez le facteur (multiplicateur) à utiliser

  • Fixe: tous les vecteurs sont affichés avec la même longueur

16.3.3.4. Rendu

In the tab meshframe, QGIS offers two possibilities to display the grid, as shown in Fig. 16.9:

  • Native Mesh Rendering qui montre les quadrants

  • Rendu de maillage triangulaire qui affiche des triangles

../../../_images/mesh_symbology_grid.png

Fig. 16.9 Rendu maillee

La largeur et la couleur des lignes peuvent être modifiées dans cette boîte de dialogue, et les deux rendus de grille peuvent être désactivés.