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Tutoriel: Algèbre de Carte avec PCRaster de Python

Site: OpenCourseWare for GIS
Cours: Programmation pour les applications hydrologiques géospatiales
Livre: Tutoriel: Algèbre de Carte avec PCRaster de Python
Imprimé par: Guest user
Date: jeudi 21 novembre 2024, 19:00

Table des matières

1. Introduction

Ce tutoriel présente dans un premier lieu quelques théories sur l'algèbre de carte, puis introduit le langage de l'environnement de modélisation PCRaster.

Le tutoriel contient trois didacticiels Jupyter Notebook:

  • Algèbre de carte pour trouver les puits inaccessibles dans une zone d'étude
  • Interpolation des données de forage à l'aide des méthodes IDW (Pondération de la distance inverse) et Thiessen
  • Délimitation des cours d'eau et des bassins versants

Le premier sera exécuté en ligne. Les deux autres seront exécutés localement. Vous apprendrez à installer la distribution Anaconda, à créer un environnement avec les bibliothèques nécessaires et à exécuter les Jupyter Notebooks à partir de l'invite Anaconda.

Après ce module, vous serez en mesure de:

  1. Expliquer les concepts de l'algèbre de carte
  2. Convertir des rasters en utilisant GDAL dans Python
  3. Utiliser PCRaster en Python pour l'algèbre de carte
  4. Utiliser PCRaster pour les interpolations
  5. Utiliser PCRaster pour la délimitation des cours d'eau et des bassins versants

2. Théorie

Le langage de modélisation environnementale PCRaster

La vidéo ci-dessous vous présente le langage de modélisation environnementale PCRaster.

Vous trouverez de plus amples informations sur PCRaster à cette adresse: http://www.pcraster.eu. Vous pouvez vous y abonner à la mailing list de PCRaster pour lire et poster des questions et réponses à la communauté.



Théorie de l'algèbre de carte

Veuillez regarder cette leçon pour en savoir plus sur l'algèbre de carte dans le SIG:



3. Analyse spatiale avec l'algèbre de carte

Utilisez le bouton ci-dessous pour exécuter le Jupyter Notebook PCRaster pour l'algèbre de carte dans Binder:

Open In Binder

Si vous êtes plus expérimentés et que vous souhaitez exécuter le Jupyter Notebook localement, vous pouvez le télécharger ici:

https://github.com/jvdkwast/PCRasterTutorials (GitHub, branch french)

Les données utilisées dans ce tutoriel sont des données fictives.

Cette vidéo montre le résultat du tutoriel Algèbre de carte:


4. Installer Anaconda et les bibliothèques

Pour les prochains tutoriels, vous devez installer Anaconda et PCRaster sur votre ordinateur et exécuter les Jupyter Notebooks localement. Vous pouvez utiliser les instructions de la vidéo ci-dessus. Les étapes sont les suivantes:

1.Installez Anaconda à partir d'ici
2. Ouvrez l’invite de commande de Anaconda à partir du menu Démarrer de Windows
3. Tapez:

conda create --name tutorials -c conda-forge pcraster spyder matplotlib jupyter pycrs numpy qgis

Cela créera un nouvel environnement avec le nom tutorials et installera les bibliothèques (nécessaires) que nous utiliserons.

4. Activez le nouvel environnement en tapant

conda activate tutorials

5. Utilisez des commandes pour aller dans le dossier où vous voulez sauvegarder les tutoriels (notez que l'étape suivante y créera un sous-répertoire PCRasterTutorials).

6. Allez à https://github.com/jvdkwast/PCRasterTutorials

7. Cliquez sur le bouton Code (vert)

8. Copiez le lien HTTPS

9. Dans l'invite de commande d'Anaconda tapez:

conda install -c anaconda git

Avec cette commande, nous ajoutons la bibliothèque git à notre environnement. Avec git, nous pouvons interagir avec les repositoires git tels que GitHub.

10. Exécutez maintenant la commande suivante:

git clone -b french https://github.com/jvdkwast/PCRasterTutorials.git

Cela téléchargera tout le matériel des tutoriels de ce module et du module suivant dans le sous-répertoire PCRasterTutorials.

Pour exécuter les tutoriels, allez dans le sous-répertoire du tutoriel et exécutez la commande

jupyter notebook

Cela ouvrira votre navigateur et vous pourrez choisir le notebook.

Cette vidéo montre la procédure:


5. Interpolation spatiale des données de puits

Pour exécuter le Notebook de ce tutoriel, assurez-vous d'avoir suivi les instructions d'installation d'Anaconda et de téléchargement des tutoriels dans l'unité précédente. Nous supposons donc que vous êtes dans l'invite d'Anaconda et que vous êtes dans l'environnement des tutoriels.

  1. Allez dans le sous-répertoire \PCRasterTutorials\GroundwaterInterpolation
  2. Exécutez la commande
    jupyter notebook
  3. Dans le navigateur Internet, cliquez sur Groundwater_level.ipynb et suivez le tutoriel.

Le tutoriel est basé sur ce tutoriel de QGIS et utilise les données de la base de données des forages dans l'aquifère transfrontalier de Stampriet du serveur SIG du bassin de la rivière Orange-Senqu. Si vous souhaitez visualiser les données et les résultats dans QGIS, la projection est EPSG:32734.

Cette vidéo montre l'ensemble de l'exercice dans l'IDE Spyder:

6. Délimitation de cours d'eau et de bassins

Pour exécuter le Notebook de ce tutoriel, assurez-vous d'avoir suivi les instructions d'installation d'Anaconda et de téléchargement des tutoriels dans l'unité précédente. Nous supposons donc que vous êtes dans l'invite d'Anaconda et que vous êtes dans l'environnement des tutoriels.

  1. Allez dans le sous-répertoire \PCRasterTutorials\PCRasterCatchmentDelineation
  2. Exécutez la commande
    jupyter notebook
  3. Dans le navigateur Internet, cliquez sur ContentsCatchmentDelineation.ipynb et suivez le tutoriel.

Ce tutoriel utilise les données (incluses dans le dossier Data) de Shuttle Radar Topography Mission: SRTM 1-Arc Second. Si vous voulez l'appliquer à d'autres zones, vous pouvez télécharger les données à partir de USGS Earth Explorer.

Cette vidéo montre l'ensemble de l'exercice dans l'IDE Spyder: