Tutoriel: Importation de données tabulaires dans QGIS

1. Introduction

Dans cet exemple d'application, nous allons importer un tableau contenant la température moyenne quotidienne au 1er septembre 2013 dans plusieurs stations météorologiques aux Pays-Bas. Les données ont été téléchargées du centre de données KNMI (KNMI, l'Institut météorologique royal des Pays-Bas), mais reformatées pour les besoins de cet exercice.

2. Théorie

2.1. Le modèle de données raster

3. Vérifier les tables

Il est toujours suggéré de vérifier le contenu des feuilles de calcul ou des fichiers texte délimités avant de les importer dans un logiciel. Pour les fichiers CSV, par exemple, il est important de connaître le séparateur de colonnes.

Ouvrez le fichier KNMI_20130901_aujdhui.xls et KNMI_stations.xls dans un tableur et vérifiez le contenu.

4. Importer les feuilles de calcul

Il existe plusieurs méthodes dans QGIS pour importer des données tabulaires :

• Couche| Ajouter une couche | Ajouter une couche de texte délimité. Il s'agit de l'importateur standard qui nous permet d'importer des fichiers en texte délimités.
• Couche| Ajouter une couche | Ajouter une couche feuil de calcul. Cet outil peut charger des fichiers de tableur (*.ods, *.xls, *.xlsx) en tant que couche avec des options pour utiliser la première ligne comme en-tête, ignorer les lignes, et charger la géométrie des champs x et y.

Ici, nous utiliserons la deuxième option, pour laquelle nous devons installer l'extension Spreadsheet Layers.

1. Démarrez QGIS Desktop. Assurez-vous de commencer un nouveau projet plutôt que de continuer sur le précédent.

2. Dans le menu principal, allez à Extensions | Installer/Gérer les extensions et vérifiez si l'extension Spreadsheet Layers est installée. Si ce n'est pas le cas, installez-la maintenant.

Les extensions sont développées par la communauté pour ajouter des fonctionnalités supplémentaires au QGIS. Avec l'extension Spreadsheet Layers, vous pouvez, par exemple, importer et exporter des fichiers Excel.

3. Choisissez maintenant Couche| Ajouter une couche | Ajouter une couche feuil de calcul à partir du menu principal.

4. Dans le fenêtre de dialogue, parcourez le fichier avec les emplacements des stations météorologiques (KNMI_stations.xls).

5. Remplissez la fenêtre de dialogue comme indiqué dans la figure ci-dessous. Assurez-vous que les bons Champs de Géométrie et le bon Système de Référence sont choisis. Indiquez également les types de données correctes pour les champs. Par exemple, STN sont des numéros de station et doivent être importés en tant que nombres entiers, tandis que ALT(m) doivent être importés en tant que nombres réels.

6. Une fois que vous cliquez sur OK, une carte avec les stations météorologiques s'affiche.

7. Si vous ne voyez pas la carte, vous devez probablement faire un zoom sur l'étendue de la carte. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur le nom de la couche Table des stations KNMI et choisissez Zoomer sur la couche.

8. Ajoutez le tableau avec les données de température de la même manière. Comme il n'y a pas de géométrie (coordonnées) dans le tableau, nous devons décocher la case de Géométrie.

Vous avez maintenant importé les deux feuilles de calcul dans QGIS !

5. Convertir une table vers une couche vecteur

1. Faites un clic droit sur la table des stations KNMI et choisissez Exporter | Enregistrer les entités sous...

2. Dans le dialogue, utilisez le boutonpour naviguer vers le bon dossier afin d'enregistrer le fichier sous le nom KNMI_stations.shp. Afin de changer la projection vers la projection locale néerlandaise, choisissez Amersfoort / RD New dans le SCR en cliquant sur le bouton de l'icône . Conseil : utilisez le champ Filtre pour rechercher le code EPSG  28992.

Vous remarquez ici l'avantage d'utiliser les codes EPSG : ils fournissent des codes standard pour chaque projection. Il est utile de déterminer le code EPSG de la projection que vous souhaitez utiliser pour votre projet.

3. Cliquez sur OK. Le dialogue ressemble maintenant à la figure ci-dessous (cochez également la case Ajouter le fichier enregistré à la carte et assurez-vous que le format ESRI Shapefile est choisi comme Format).

4. Cliquez sur OK pour continuer.

5. Supprimez la table des stations KNMI de la liste des couches en cliquant avec le bouton droit de la souris et en sélectionnant Supprimer la couche. Cliquez sur OK pour confirmer. Assurez-vous de supprimer la bonne couche. Si vous flottez votre curseur sur la couche, le nom du fichier s'affichera. Avec l'option Supprimer la couche, vous ne faites que la supprimer de la liste des couches, le fichier sera toujours sur votre disque dur.

Bien que la couche knmi_stations.shp soit dans la projection EPSG:28992 (Amersfoort / RD New), le Canevas de carte de QGIS utilise toujours la projection EPSG:4326 (lat/lon WGS 84) et a reprojeté  knmi_stations.shp à la volée pour la visualisation. Afin de visualiser toutes les couches dans l'EPSG 28992, il est nécessaire de modifier les propriétés du projet QGIS.

6. Dans le menu principal choisissez Project | Propriétés.

7. Choisissez l'onglet Système de Référence des Coordonnées (SCR).

8. Dans la liste des Système de Référence des Coordonnées récemment utilisés, choisissez EPSG:28992 et cliquez sur OK.

Une autre façon de définir le SCR du projet à celui de la couche, est de faire un clic droit sur la couche et de choisir Définir le SCR | Définir le SCR du projet depuis cette couche dans le menu contextuel.

Notez que la projection du projet est indiquée en bas à droite de l'écran : . Vous pouvez toujours y vérifier si le code EPSG est correct. C'est également un bouton sur lequel vous pouvez cliquer pour aller dans l'onglet Propriétés du projet | CRS et modifier la reprojection à la volée.

6. Joindre les tables d'attributs

7. Modifier la table d'attributs jointe

La table d'attributs jointe nécessite deux corrections : 

• (1) les entités qui manque de données doivent être supprimées, et 
• (2) les températures doivent être converties dans les bonnes unités.

1. Cliquez sur les numéros de lignes contenant  NULL ou aucune valeur pour la température, tout en maintenant la touche Ctrl enfoncée.

Maintenant, la table d'attributs ressemble à la figure ci-dessous.

2. Dans la table d'attributs, cliquez sur le bouton au-dessus du tableau pour basculer en mode édition.

3. Cliquez sur l'icône  (dans la barre d'outils au-dessus de la table d'attributs) pour supprimer les deux entités comportant des données manquantes, puis enregistrez le tableau d'attributs en cliquant sur .

Le seul problème est que les températures indiquées dans la table sont de 0.1°C. Nous devons convertir ces valeurs en °C.

4. Cliquez sur le bouton pour ajouter une nouvelle colonne à la table. Remplissez la boîte de dialogue Ajouter un champ comme indiqué dans la figure ci-dessous.

La longueur est le nombre de chiffres, la précision est le nombre de décimales.

5. Cliquez sur OK pour continuer.

La table d'attributs présente maintenant une colonne supplémentaire avec des valeurs  NULL.

6. Afin de calculer les valeurs correctes, cliquez sur le bouton au-dessus du tableau pour ouvrir la boîte de dialogue Expression (à ne pas confondre avec le bouton Sélectionner par expression qui a une apparence légèrement différente). Remplissez la boîte de dialogue comme indiqué dans la figure ci-dessous. Pour éviter les fautes de frappe, la meilleure pratique consiste à double-cliquer sur le nom du champ au milieu de l'écran de dialogue et à cliquer sur le bouton *. Tapez ensuite 0.1 pour que l'équation soit  "TEMP_T(0.1C)" * 0.1 . Cliquez sur OK pour continuer.

Assurez-vous que la fenêtre de la Table d'attributs ressemble à la figure ci-dessous. Veuillez noter que T(C) doit être sélectionné en tant que la colonne à laquelle les valeurs calculées seront attribuées !

7. Cliquez sur Tout mettre à jour pour effectuer le calcul pour toutes les entités.

Vérifiez maintenant le résultat dans la table des attributs.

8. Cliquez sur le bouton pour sortir du mode d'édition. Cliquez sur Enregistrer pour enregistrer les modifications lorsqu'elles sont demandées et fermez la table d'attributs. Si vous avez fait une erreur, n'enregistrez pas, mais choisissez plutôt Ne pas tenir compte pour annuler tous les changements depuis la dernière sauvegarde.

9. Supprimez maintenant la table KNMI Temperatures Table de la liste des couches et vérifiez la table des attributs de KNMI_stations.

• Quelles colonnes voyez-vous maintenant ?
• Que pouvez-vous conclure sur la fonction de jointure ?

Notez que vous auriez pu sauvegarder toute la table d'attributs en enregistrant KNMI_stations dans un nouveau shapefile à l'aide de la fonction Exporter| Enregistrer les entités sous comme utilisée précédemment.

8. Interpolation des points vers un raster

La dernière tâche consiste à interpoler les valeurs de température vers une nouvelle couche raster.

1. Dans le menu, choisissez Raster | Analyse | Grille (Plus proche voisin)

2. Dans le dialogue, spécifiez le fichier de sortie : aujdhui_NN.tif en utilisant la fenêtre de navigation et en spécifiant le format .tif.

3. Sélectionnez T(C) comme Valeur Z du champ. C'est ce champ que nous utiliserons pour l'interpolation pour obtenir ce que l'on appelle des Polygones de Thiessen.

4. Cochez la case Ouvrir le fichier en sortie après l'exécution de l'algorithme.

Pour le reste de la fenêtre de dialogue, conservez les valeurs par défaut. La boîte de dialogue devrait maintenant ressembler à la figure ci-dessous.

Notez que le dialogue génère une commande GDAL. L'outil est essentiellement une interface graphique pour l'outil en ligne de commande gdal_grid.

9. Styler les résultats

Pour donner un sens aux interpolations, nous devons styler les couches.

1. Faites glisser la couche KNMI_stations de sorte qu'elle soit positionnée au-dessus des couches raster T_NN et T_IDW dans le Panneau des couches.

Pour donner du contexte, vous allez d'abord ajouter une couche de base en utilisant l'extension QuickMapServices.

2. Dans la barre de menu, choisissez Internet | QuickMapServices | OSM | OSM Standard.

3. Ouvrez le Panneau de style des couches en cliquant sur le bouton . Définissez la couche cible sur KNMI_stations.

4. Sélectionnez Symbole simple et choisissez le noir comme couleur de remplissage et la taille sur 2.8.

5. Passez à l'onglet Étiquettes  du Panneau de style des couches. Passez de l'onglet Pas d'étiquettes à l'onglet Étiquettes simples.

6. Définissez l'option Valeur avec le champ NAME.

Les noms sont tous en majuscules. Ensuite, vous les convertissez en majuscules.

7. Cliquez sur le bouton Expression  pour ouvrir la fenêtre Calculatrice d'expression. Utilisez la fenêtre de Rechercher pour trouver la fonction title() . Ajoutez le champ NAME comme argument dans cette fonction. Votre expression sera  title( "NAME" ).

8. Pour ajouter plus d'informations à la carte, vous allez maintenant ajouter la température sur l'étiquette. Cliquez à nouveau sur le bouton  Calculatrice d'expression. Comme vous l'avez fait dans l'exercice précédent, utilisez l'opérateur Concaténation de chaîne  et l'opérateur Nouvelle Ligne  pour ajouter la colonne T(C) à l'étiquette sur une deuxième ligne. Nous pouvons ajouter le symbole des degrés en utilisant la fonction char(), qui renvoie un caractère associé à un code unicode. Votre expression d'étiquetage devrait maintenant se lire title("NAME") || '\\n' || "T(C)" || char(0176) || ' C'.

9. Pour centrer le texte de l'étiquette, passez à l'onglet Formatage de l'étiquette et réglez l'Alignement sur Centre.

10. Réglez la Police sur Calibri avec un Style de Gras et une Taille de 10 points.

11. Passez à l'onglet Tampon  et cochez l'option Affichez un tampon. Réglez l'Opacité à 50%.

12. Pour donner plus de séparation entre les étiquettes et l'icône de l'élément, passez à l'onglet Position de l'étiquette et réglez la Distance à 2 mm.

Si des étiquettes sont coupées à la limite de la carte, revoyez l'exercice précédent pour vous rappeler comment utiliser les paramètres de Placement automatisé pour l'empêcher.

Vous allez maintenant vous focaliser sur les deux rasters interpolés.

13. Commencez par faire de la couche T_NN la couche cible dans le Panneau de style des couches.

14. Changez le moteur de rendu de Bande grise unique par défaut à la Pseudocouleur à bande unique.

Pour les rasters continues, nous utilisons le moteur de rendu Pseudocouleur à bande unique. Bien que les polygones de Thiessen dans la couche T_NN semblent discrets, les pixels ont des nombres réels, ce qui n'est pas possible pour les rasters discrèts.

15. Pour la Palette de couleur, choisissez Spectral. Cliquez sur Classifier. Par défaut, cette palette de couleur est configurée pour que les valeurs les plus basses soient rouges et les valeurs les plus élevées bleues. Ceci est contre-intuitif. Ces valeurs représentent la température, donc les valeurs les plus élevées doivent être représentées par des couleurs chaudes/rouges et les valeurs les plus basses par des couleurs froides/bleues. Pour ce faire, cliquez avec le bouton droit de la souris sur la palette de couleur et choisissez Inverser la palette de couleur dans le menu contextuel. Afin de voir la carte de base, vous pouvez appliquer un mode de fusion. Dans la section Rendu de couche, choisissez Multiplier pour le Mode de fusion.

Votre carte doit ressembler à la figure ci-dessous. 

16. Ensuite, désactivez la couche T_NN et activez la T_IDW. Utilisez le Panneau de style de couche pour attribuer un style à cette couche en utilisant le rendu Pseudocouleur à bande unique avec la même palette de couleur inversée. Cette fois-ci, mettez le Mode sur Quantile. Appliquez également un Mode de fusion de multiplication à ce raster.

Votre carte devrait maintenant ressembler à la figure ci-dessous.

10. Conclusions

Dans cette leçon, vous avez appris à :

• importer des données tabulaires dans un SIG
  
• enregistrer les tableaux contenant la géométrie dans un format SIG
• joindre les tables d'attributs
• éditer les tables d'attributs
• interpoler les données de points
• styler et étiqueter les données vecteurs
• styler des rasters continus