4. Attributs de données vectorielles

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Objectifs :

Dans cette rubrique, nous décrivons comment les données attributaires sont associées aux entités vectorielles et peuvent être utilisées pour symboliser les données.

Mots clés :

Attribut, base de données, champs, donnée, vecteur, symbologie

4.1. Aperçu

If every line on a map was the same colour, width, thickness, and had the same label, it would be very hard to make out what was going on. The map would also give us very little information. Take a look at Fig. 4.1 for example.

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Fig. 4.1 Les cartes prennent vie lorsque couleurs et symboles différents sont utilisés pour vous aider à distinguer un type d’entités de l’autre. Pouvez-vous dire la différence entre les rivières, les routes et les limites en utilisant la carte de gauche? La carte de droite est par contre plus aisée pour identifier de telles différences.

In this topic we will look at how attribute data can help us to make interesting and informative maps. In the previous topic on vector data, we briefly explained that attribute data are used to describe vector features. Take a look at the house pictures in Fig. 4.2.

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Fig. 4.2 Chaque entité a des caractéristiques que nous pouvons décrire. Celles-ci peuvent être des choses visibles, ou connues de nous (par ex, l’année de construction).

The geometry of these house features is a polygon (based on the floor plan of the house), the attributes we have recorded are roof colour, whether there is a balcony, and the year the house was built. Note that attributes don’t have to be visible things –– they can describe things we know about the feature such as the year it was built. In a GIS Application, we can represent this feature type in a houses polygon layer, and the attributes in an attribute table (see Fig. 4.3).

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Fig. 4.3 Une couche de maisons. Les entités maisons ont des attributs qui décrivent la couleur du toit des maisons et d’autres propriétés. La table attributaire (image du bas) liste les attributs pour les aires de maisons montrées sur la carte. Lorsqu’une entité est surlignée dans la table, elle apparaîtra comme un polygone jaune sur la carte.

The fact that features have attributes as well geometry in a GIS Application opens up many possibilities. For example we can use the attribute values to tell the GIS what colours and style to use when drawing features (see Fig. 4.4). The process of setting colours and drawing styles is often referred to as setting feature symbology.

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Fig. 4.4 Dans une Application SIG, nous pouvons dessiner des entités différemment selon leurs attributs. Sur la gauche, nous avons dessiné des maisons en polygone avec la même couleur que l’attribut toit. Sur la droite, nous avons codés les couleurs des maisons selon si elles possèdent ou non un balcon.

Les données attributaires peuvent aussi être utiles lors de la création des étiquettes de carte. La plupart des Applications SIG sélectionneront facilement un attribut qui pourrait être utilisé pour étiqueter chaque entité.

If you have ever searched a map for a place name or a specific feature, you will know how time consuming it can be. Having attribute data can make searching for a specific feature quick and easy. In Fig. 4.5 you can see an example of an attribute search in a GIS.

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Fig. 4.5 Dans une application SIG, nous pouvons aussi faire une recherche d’entités basée sur leurs attributs. Ici, nous voyons une recherche de maisons avec des toits noir. Les résultats sont montrés en jaune sur la carte, en turquoise dans la table.

Finalement, les données attributaires peuvent être très utiles pour effectuer une analyse spatiale. L’analyse spatiale combine l’information spatiale stockée dans la géométrie des entités avec l’information de leurs attributs. Ceci vous permet d’étudier les entités et comment elles sont reliées entre elles. Il y a plusieurs types d’analyses spatiales qui peuvent être effectuées, par exemple vous pourriez utiliser un SIG pour trouver combien de maisons ont un toit rouge dans une zone particulière. Si vous aviez des entités arbres, vous pourriez utiliser un SIG pour essayer de trouver quelles espèces peuvent être affectées si une partie du territoire se développe. Nous pouvons utiliser les attributs stockés pour des échantillons d’eau le long du cours d’une rivière pour comprendre où la pollution est entrée dans le courant. Les possibilités sont infinies ! Dans un prochain sujet, nous explorerons l’analyse spatiale plus en détail.

Avant de nous pencher plus en détail sur les données attributaires, récapitulons rapidement.

Features are real world things such as roads, property boundaries, electrical substation sites and so on. A feature has a geometry (which determines if it is a point, polyline or polygon) and attributes (which describe the feature). This is shown in Fig. 4.6.

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Fig. 4.6 Entités vectorielles en un coup d’oeil.

4.2. Attributs en détail

Les attributs d’une entité vectorielle sont stockés dans une table. Une table est comme un tableur. Chaque colonne dans la table est appelée un champ. Chaque ligne dans la table est un enregistrement. La table table_house_attributes montre un exemple simple de ce à quoi ressemble une table attributaire dans un SIG. Les enregistrements dans la table d’attributs dans un SIG correspondent chacun à une entité. Habituellement, l’information de la table attributaire est stockée dans une sorte de base de données. L’application SIG lie les enregistrements des attributs avec l’entité géométrique afin que vous puissiez trouver les enregistrements dans la table en sélectionnant les entités sur la carte, et trouver les entités sur la carte en sélectionnant les entités dans la table.

Table attributaire

Champ 1 : AnneeConstruction

Champ 2 : CouleurToit

Champ 3 : Balcon

Enregistrement 1

1998

Rouge

Oui

Enregistrement 2

2000

Noir

Non

Enregistrement 3

2001

Argent

Oui

Table des Attributs de la Maison : Une table attributaire a des champs (colonnes) et des enregistrements (lignes).

Chaque champ dans la table attributaire contient un type de données spécifique –– texte, numérique ou date. Décider quels attributs utiliser pour une entité nécessite une certaine réflexion et planification. Dans notre exemple de maison vu précédemment dans ce sujet, nous avions choisi la couleur du toit, la présence d’un balcon et la date de construction comme attributs d’intérêt. Nous aurions tout aussi bien pu choisir d’autres aspects d’une maison, comme :

  • nombre de niveaux

  • nombre de chambres

  • nombre d’occupants

  • type d’habitation (maison de RDP, bloc d’appartements, cabane, maison de briques, etc)

  • année de construction de la maison

  • surface au sol de la maison

  • et ainsi de suite…

Avec autant d’options, comment faisons-nous un bon choix de quels attributs sont nécessaires pour une entité ? Cela dépend habituellement de ce que vous comptez faire avec les données. Si vous voulez produire une carte de couleur codée montrant des maisons selon leur âge, il fera sens d’avoir un attribut “Annee Construction” pour votre entité. Si vous êtes sûr que vous n’utiliserez jamais ce type de carte, c’est mieux de ne pas stocker l’information. Collecter et stocker de l’information non nécessaire est une mauvaise idée en raison du coût et du temps requis pour rechercher et capturer de l’information. Très souvent, nous obtenons des données vectorielles de la part de compagnies, d’amis ou du gouvernement. Dans ces cas-là, il n’est généralement pas possible de demander des attributs spécifiques et nous devons faire avec ce que nous recevons.

4.3. Symboles Uniques

Si une entité est symbolisée sans utiliser les données de la table attributaire, elle peut seulement être symbolisée d’une façon simple. Par exemple avec des entités de point, vous pouvez configurer la couleur et le symbole (cercle, carré, étoile, etc.) mais c’est tout. Vous ne pouvez pas dire au SIG de dessiner des entités basées sur une de leurs propriétés dans la table attributaire. Afin de faire ceci, vous devez utiliser un symbole soit gradué, soit continu ou soit valeur unique. Ils sont décrits en détail dans les sections qui suivent.

A GIS application will normally allow you to set the symbology of a layer using a dialog box such as the one shown in in Fig. 4.7. In this dialog box you can choose colours and symbol styles. Depending on the geometry type of a layer, different options may be shown. For example with point layers you can choose a marker style. With line and polygon layers there is no marker style option, but instead you can select a line style and colour such as dashed orange for gravel roads, solid orange for minor roads, and so on (as shown in Fig. 4.8). With polygon layers you also have the option of setting a fill style and color.

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Fig. 4.7 Lors de l’utilisation de symboles uniques, les entités sont dessinées sans utiliser un attribut pour contrôler à quoi elles ressemblent. Ceci est la boîte de dialogue pour les entités en point.

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Fig. 4.8 Il y a différentes options lors de la définition de symbole unique pour les entités de polylignes et de polygones.

4.4. Symboles Gradués

Parfois, les entités vectorielles représentent des choses avec une valeur numérique changeante. Les lignes de contours sont un bon exemple de cela. Chaque contour possède en général une valeur attributaire appelée “hauteur”, qui contient de l’information sur quelle hauteur ce contour représente. Précédemment dans ce sujet, nous avons montré des contours tous dessinés avec la même couleur. Ajouter une couleur aux contours peut nous aider à interpréter le sens des contours. Par exemple, nous pouvons dessiner des zones de basse altitude avec une couleur, des zones de moyenne altitude avec une autre couleur et des zones de haute altitude avec une troisième couleur.

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Fig. 4.9 L’attribut de hauteur des contours peut être utilisé pour séparer les contours en 3 classes. Les contours entre 980 m et 1120 m seront dessinés en brun, ceux entre 1120 m et 1240 m en vert et ceux entre 1240 m et 1500 m en violet.

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Fig. 4.10 Notre carte après paramétrage des couleurs graduées pour nos contours.

Setting colours based on discrete groups of attribute values is called Graduated Symbology in QGIS. The process is shown in Illustrations Fig. 4.9 and Fig. 4.10. Graduated symbols are most useful when you want to show clear differences between features with attribute values in different value ranges. The GIS Application will analyse the attribute data (e.g. height) and, based on the number of classes you request, create groupings for you. This process is illustrated in table_graduated.

Valeur d’attribut

Classe et Couleur

1

Classe 1

2

Classe 1

3

Classe 1

4

Classe 2

5

Classe 2

6

Classe 2

7

Classe 3

8

Classe 3

9

Classe 3

Table Graduée : La graduation de couleur range les valeurs d’attributs en autant de classes que vous avez sélectionnées. Chaque classe est représentée par une couleur différente.

4.5. Symboles de Couleur Continue

Dans la section précédente sur les Symboles Gradués de Couleur, nous avions vu que nous pouvons représenter des entités en groupes ou classes discrets. Parfois, il est utile de dessiner des entités en une gamme de couleurs d’une couleur à une autre. L’application SIG utilisera une valeur d’attribut numérique d’une entité (par ex. les hauteurs de contour ou les niveaux de pollution dans un ruisseau) pour décider quelle couleur utiliser. La table table_continuous montre comment la valeur attributaire est utilisée pour définir une gamme continue de couleurs.

Valeur d’attribut

Couleur (pas de classes ou de groupes)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Table Continue : La symbologie de couleur continue utilise une couleur de départ (par ex. ici orange clair) et une couleur de fin (par ex. ici brun foncé) et crée une série de nuances entre ces couleurs.

Using the same contours example we used in the previous section, let’s see how a map with continuous colour symbology is defined and looks. The process starts by setting the layers properties to continuous colour using a dialog like the one shown in Fig. 4.11.

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Fig. 4.11 Configuration de la symbologie de couleur continue. L’attribut de hauteur du contour est utilisé pour déterminer les valeurs de couleur. Les couleurs sont définies pour les valeurs minimale et maximale. L’Application SIG créera ensuite un gradient de couleurs pour dessiner les entités basé sur leur hauteur.

After defining the minimum and maximum colours in the colour range, the colour features are drawn in will depend on where the attribute lies in the range between minimum and maximum. For example if you have contour features with values starting at 1000 m and ending at 1400 m, the value range is 1000 to 1400. If the colour set for the minimum value is set to orange and the colour for the maximum value is black, contours with a value of close to 1400 m will be drawn close to black. On the other hand contours with a value near to 1000 m will be drawn close to orange (see Fig. 4.12).

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Fig. 4.12 Une carte de contour dessinée en utilisant la symbologie de couleur continue

4.6. Symboles de Valeur Unique

Parfois, les attributs des entités ne sont pas numériques, mais plutôt des chaînes de caractères. La “chaîne de caractères” est un terme informatique désignant un groupe de lettres, nombres ou autres symboles d’écriture. Les attributs chaînes de caractères sont souvent utilisés pour classer des choses par nom. Nous pouvons dire à l’application SIG de donner à chaque chaîne unique ou nombre une couleur et un symbole uniques. Les entités routes peuvent avoir différentes classes (par ex. “rue”, “route secondaire”, “route principale”, etc.), chacune dessinée dans le visualiseur de carte du SIG avec différents couleurs ou symboles. Cela est illustré dans table_unique.

Valeur d’attribut

Classe de couleur et symbole

Artère principale

Route principale

Route secondaire

Rue

Table Unique : Chacune des valeurs d’attribut unique pour un type d’entité (par ex. routes) peut avoir son propre symbole.

Within the GIS Application we can open/choose to use Unique Value symbology for a layer. The GIS will scan through all the different string values in the attribute field and build a list of unique strings or numbers. Each unique value can then be assigned a colour and style. This is shown in Fig. 4.13.

../../_images/unique_symbol_settings.png

Fig. 4.13 Définition de la symbologie en valeur unique pour des routes basée sur le type de route.

When the GIS draws the layer, it will look at the attributes of each feature before drawing it to the screen. Based on the value in the chosen field in the attribute table, the road line will be drawn with suitable colour and line style (and fill style if its a polygon feature). This is shown in Fig. 4.14.

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Fig. 4.14 Une couche vectorielle de routes symbolisée en utilisant une valeur unique par type de route.

4.7. Choses à savoir

Décider quels attributs et symbologie utiliser demande une certaine planification. Avant que vous ne commenciez à collecter des données GeoSpatiales, vous devez vous assurer que vous savez quels attributs sont nécessaires et comment sera la symbologie. Il est très difficile de revenir en arrière et de re-collecter des données si vous avez mal planifié la première fois. Souvenez-vous également que le but en collectant des données attributaires est de vous permettre d’analyser et d’interpréter de l’information spatiale. Comment vous faites cela dépend des questions auxquelles vous essayez de répondre. La symbologie est un langage visuel qui permet aux personnes de voir et de comprendre vos données attributaires en se basant sur les couleurs et les symboles que vous avez utilisés. En raison de cela, vous devez beaucoup réfléchir sur comment vous symbolisez vos cartes afin qu’elles soient faciles à comprendre.

4.8. Qu’avons-nous appris ?

Faisons le point sur ce que nous avons abordé dans cette partie :

  • Les entités vectorielles ont des attributs

  • Les attributs décrivent les propriétés de l’entité

  • Les attributs sont stockés dans une table

  • Les lignes de la table sont appelées enregistrements

  • Il y a un enregistrement par entité dans une couche vectorielle

  • Les colonnes dans une table sont appelées champs

  • Les champs représentent les propriétés de l’entité, par exemple hauteur, couleur de toît etc…

  • Les champs peuvent contenir de l’information numérique, string (texte) et date

  • L’attribut d’une entité peut être utilisé pour déterminer comment elle sera symbolisée

  • La symbologie en couleur graduée groupe les données en classes discrètes

  • La symbologie en couleur continue assigne des couleurs aux entités à partir d’une gamme de couleur en se basant sur leurs attributs

  • La symbologie en valeur unique associe chaque valeur différente dans la colonne attributaire choisie à un symbole différent (couleur et style)

  • Si l’attribut d’une couche vecteur n’est pas utilisé pour déterminer sa symbologie, alors elle est dessinée avec un Symbole Unique

4.9. Maintenant, essayez !

Voici quelques pistes d’actions à essayer avec vos élèves :

  • En utilisant la table que vous avez créée dans le sujet précédent, ajoutez une nouvelle colonne pour le type de symbologie que vous voudriez utiliser pour chaque type d’entité et laissez les élèves identifier quel type de symbologie ils voudraient utiliser (voir table_example_symbols pour un exemple).

  • Essayez d’identifier quels types de style vous utiliseriez pour les types d’entités vecteurs suivants :

    • points montrant le niveau du pH d’échantillons de sol pris autour de l’école

    • lignes montrant un réseau de routes dans une ville

    • polygones représentant des maisons, avec un attribut indiquant si le matériau de construction est de la brique, du bois ou “autre”.

Objet du monde réel

Type de géométrie

Type de symbologie

Le mât de drapeau de l’école

Point

Symbole Unique

Le terrain de foot

Polygone

Symbole Unique

Les chemins de randonnée dans et autour de l’école

polyligne

Demandez à vos élèves de compter le nombre d’élèves utilisant chaque sentier durant l’heure avant l’école et ensuite utilisez des symboles gradués pour montrer la popularité de chaque sentier

Endroits où se trouvent les robinets

Point

Symbole Unique

Salles de classe

Polygone

Valeur unique basée sur le niveau des élèves dans une salle de classe

Clôture

polyligne

Demandez à vos élèves d’évaluer l’état de la clôture autour de l’école en la séparant en sections et en évaluant chaque section sur une échelle de 1-9 basée sur son état. Utilisez des symboles gradués pour classer l’attribut de l’état.

Salles de classe

Polygone

Compter le nombre d’élèves dans chaque salle de classe et utilisez un symbole de couleur continue pour définir une gamme de couleurs du rouge au bleu.

Table d’Exemple de Symbole : Un exemple d’une table qui définit les types d’entités et la sorte de symbologie que vous pourriez utiliser pour chacun.

4.10. Pour aller un peu plus loin

Si vous n’avez pas d’ordinateur disponible, vous pouvez utiliser des feuilles transparentes et une carte à 1:50 000 pour essayer différents types de symbologie. Par exemple, placez une feuille transparente sur la carte et en utilisant différents stylos de couleurs, dessinez en rouge toutes les lignes de contours en-dessous de (ou égales à) 900 m et en vert toutes les lignes en-dessus de ou égales à 900 m. Pouvez-vous réfléchir à comment reproduire d’autres types de symbologie en utilisant la même technique ?

4.11. Pour aller plus loin

Site web: https://en.wikipedia.org/wiki/Cartography#Map_symbology

Le Guide de l’Utilisateur de QGIS fournit aussi des informations plus détaillées sur la manipulation des données attributaires et de la symbologie dans QGIS.

4.12. La suite ?

Dans la section qui suit, nous regarderons d’un peu plus près la capture de données. Nous mettrons en pratique les choses que nous avons apprises sur les données vectorielles et les attributs en créant de nouvelles données.