Générer une scène 3D pour la coulée de boue d’Oso dans l’État de Washington
Créer un projet
Tout d’abord, vous allez télécharger les données nécessaires pour ce didacticiel. Vous allez ensuite créer un projet dans ArcGIS Pro.
- Téléchargez le dossier compressé Oso_Elevation.zip.
- Dans Microsoft File Explorer, créez un dossier appelé LearnArcGIS sur le lecteur C:.
- Recherchez le fichier téléchargé sur l’ordinateur, puis extrayez-le dans le dossier LearnArcGIS.
- Ouvrez le dossier Oso_Elevation.
Le dossier contient les dossiers suivants :
- Dossier Oso_Imagerie : contient les images d’avant et après la coulée de boue
- Dossier Oso_Mapping_Terrain_Data : contient une géodatabase (Oso_Landslide_Data.gdb) qui comprend les couches d’altitude d’avant et après l’événement
Les images ont été fournies par le Washington Department of Transportation et réhebergées par Esri Disaster Response Program. Le modèle numérique de terrain a été extrait de données lidar du Puget Sound Lidar Consortium.
- Démarrez ArcGIS Pro. Si vous y êtes invité, connectez-vous via votre compte d’organisation ArcGIS sous licence.
Remarque :
Si vous n’avez pas accès à ArcGIS Pro ou ne disposez pas d’un compte d’organisation ArcGIS, consultez les options disponibles pour accéder aux logiciels.
- Cliquez sur Local Scene (Scène locale).
Cette option permet de créer un projet ArcGIS basé sur le modèle de projet Local Scene (Scène locale).
La fenêtre New Project (Nouveau projet) s’affiche.
- Dans la fenêtre New Project (Nouveau projet), pour Name (Nom), saisissez Oso_Elevation.
- Pour Location (Emplacement), cliquez sur le bouton Browse (Parcourir), puis accédez au dossier LearnArcGIS, cliquez dessus et cliquez sur OK (OK).
- Cliquez sur OK.
Le projet est créé.
Ajouter une imagerie à la scène
ArcGIS Pro vous permet d’incliner votre carte 2D et de voir les relations spatiales dans une scène 3D. Ces fonctions facilitent l'interprétation des données et peuvent vous aider à découvrir de nouvelles perspectives dans le processus. Pour mieux vous représenter la zone autour d’Oso dans l’État de Washington qui a été touchée par la coulée de boue, vous allez ajouter des images de la zone qui datent d’avant la catastrophe.
- Sur le ruban, sous l’onglet Map (Carte), dans le groupe Layer (Couche), cliquez sur le bouton Add Data (Ajouter des données).
La fenêtre Add Data (Ajouter des données) s’affiche.
- Dans la fenêtre Add Data (Ajouter des données), accédez à l’emplacement de votre dossier Oso_Elevation.
- Ouvrez le dossier Oso_Imagery, puis sélectionnez le fichier Oso_Imagery_Before.jpg.
Ce fichier montre à quoi ressemblait la zone d’intérêt avant la coulée de boue.
- Cliquez sur OK.
Remarque :
Si vous obtenez une fenêtre Transformation Warning (Avertissement de transformation) ou une fenêtre vous demandant de créer des statistiques, cliquez sur Yes (Oui) pour continuer.
La scène étant rendue avec le contenu du fond de carte en arrière-plan, le petit échantillon d’imagerie semble un peu déplacé. Vous pouvez découper la zone visible de la scène locale selon une étendue limitée (zone d’intérêt).
L’étendue peut être saisie manuellement, calculée à partir du point de vue actuel ou importée à partir d’une couche située dans la scène.
Découper la scène selon une zone d’intérêt
Vous allez découper la scène en procédant à une importation à partir d’une couche afin de limiter la vue à l’étendue de données.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez avec le bouton droit sur Scene (Scène), puis sélectionnez Properties (Propriétés).
La fenêtre Map Properties (Propriétés de la carte) s’ouvre.
- Dans la fenêtre Map Properties (Propriétés de la carte), cliquez sur l’onglet Clip Layers (Découper les couches). Cliquez sur le menu déroulant et sélectionnez l’option Clip to a custom extent (Découper selon une étendue personnalisée).
- Pour Get extent from (Obtenir l’étendue à partir de), cliquez sur Oso_Imagery_Before.jpg.
- Cliquez sur OK.
Le fond de carte est masqué et seule la couche d’imagerie est à présent visible dans la scène.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), dans le groupe 2D layers (Couches 2D), désélectionnez la couche de fond de carte World Topographic Map.
- Dans la barre d’outils Quick Access (Accès rapide), cliquez sur Save (Enregistrer) ou appuyez sur les touches Ctrl+S pour enregistrer le projet.
Parcourir la vue
Vous pouvez explorer la zone d’intérêt en naviguant dans la vue à l’aide de l’outil Explore (Explorer), qui est actif par défaut.
- Cliquez avec le bouton droit sur la vue, maintenez le bouton enfoncé, puis faites glisser la souris vers le bas pour effectuer un zoom avant.
- Cliquez avec la molette de la souris, maintenez-la enfoncée, puis déplacez la souris pour faire pivoter la vue.
- Cliquez sur la vue, maintenez le bouton enfoncé, puis déplacez la souris pour vous déplacer.
Remarque :
En savoir plus sur la navigation dans ArcGIS Pro. Vous pouvez également utiliser le contrôle Navigator (Navigateur) à l’écran.
Le sol et l’imagerie ne sont pas très complémentaires ; le sol est trop lissé et simple pour être à la hauteur de l’imagerie de résolution supérieure. Cela est dû au fait que la seule surface d’altitude de la scène est le service mondial par défaut, dont la résolution se situe entre 10 mètres sur 10 mètres et 30 mètres sur 30 mètres par cellule. Autrement dit, dans le meilleur des cas, il n’y a qu’une seule valeur d’altitude pour les 90 mètres carrés de la zone.
Ajouter un modèle numérique de terrain
Les couches de la surface d’altitude font partie intégrante d’une scène 3D. Elles représentent les valeurs de hauteur à chaque point de leur étendue, et elles sont souvent utilisées pour fournir les valeurs de hauteur pour le contenu restant de la carte. Les surfaces d’altitude sont définies en tant que partie intégrante de la carte, et les couches de la carte peuvent les utiliser si nécessaire.
Pour que les données reflètent de façon plus précise le monde réel, vous allez ajouter un modèle numérique de terrain (DEM) de plus haute résolution de la zone d’intérêt avant la coulée de boue. Ce type de contenu d’altitude capture le terrain nu sous-jacent de la surface et exclut les éléments situés au-dessus du sol, comme les constructions et les arbres.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), dans la couche de groupes Elevation Surfaces (Surfaces d’élévation), cliquez avec le bouton droit sur Ground (Sol), puis sélectionnez Add Elevation Source Layer (Ajouter une couche de source d’élévation).
La fenêtre Add Elevation Source Layer (Ajouter une couche de source d’élévation) apparaît.
- Dans la fenêtre Add Elevation Source Layer (Ajouter une couche de source d’élévation), accédez à l’emplacement de votre dossier Oso_Elevation, ouvrez le dossier Oso_Mapping_Terrain_Data, puis ouvrez le fichier Oso_Landslide_Data.gdb.
- Sélectionnez DEM3ft_Before. (Veillez à cliquer sur DEM3ft_Before et non sur DSM3ft_Before.)
- Cliquez sur OK.
- Parcourez la vue.
L’altitude et l’imagerie s’alignent bien mieux, surtout le long de la rivière et aux endroits sans arbres.
Ajouter un modèle de surface numérique
Lorsque vous créez une carte 3D, vous avez généralement besoin de la compléter à l’aide de contenu vectoriel 3D supplémentaire (bâtiments, arbres, pylônes électriques, etc.) qui va se superposer sur la surface de terre nue. Si vous ne disposez pas de ce type de données complémentaires, vous pouvez peut-être utiliser un modèle de surface numérique (DSM) en guise de couche d’altitude.
Un modèle DSM capture tout ce qui se trouve à la surface, notamment les éléments situés au-dessus du sol, ce qui englobe les obstacles réels. Ces obstacles ont un impact sur la visibilité, les ombres et l’analyse de proximité. À partir d’une certaine distance de visualisation, un modèle DSM représente une surface plus réaliste. Or, cette approche est généralement moins efficace quand la vue est plus proche de la surface, car les limites liées à la résolution des données et aux murs verticaux sans avancées deviennent apparentes.
Mais comme la distance de visualisation pour cette scène va rester raisonnable, le modèle DSM s’avère une option cohérente et efficace. Pour la surface du sol, vous allez remplacer la source de données DEM par la source de données DSM.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), dans la couche de groupes Elevation Surfaces (Surfaces d’altitude), cliquez avec le bouton droit sur DEM3ft_Before, puis sélectionnez Remove (Supprimer).
- Cliquez avec le bouton droit sur Ground (Sol), puis sélectionnez Add Elevation Source Layer (Ajouter une couche de source d’altitude).
- Si nécessaire, accédez à l’emplacement de votre dossier Oso_Elevation, ouvrez le dossier Oso_Mapping_Terrain_Data, puis ouvrez le fichier Oso_Landslide_Data.gdb.
- Sélectionnez DSM3ft_Before.
- Cliquez sur OK.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), mettez en surbrillance Scene (Scène) en cliquant dessus, puis cliquez de nouveau dessus pour renommer la scène. Saisissez Before Mudslide, puis appuyez sur la touche Entrée.
- Parcourez la vue.
La surface est devenue plus extrême maintenant que des entités ont été incorporées au-dessus du sol.
- Effectuez un zoom avant à proximité de la surface pour en voir les limites.
- Refaites un zoom arrière pour la rendre plus agréable visuellement.
Le contenu offre à présent un aspect plus réaliste. Il s’agit de la carte 3D dans sa version d’avant, du temps où les maisons de la petite péninsule et ses arbres environnants formaient un cadre idyllique.
Tout cela a changé le 22 mars 2014 à 10h37 heure locale. À la suite d’un glissement de terrain majeur, une colline instable s’est effondrée et un quartier rural s’est vu englouti par des amas de boue et de débris. Outre la destruction de plusieurs maisons et d’autres constructions, des victimes furent également dénombrées. Vous allez examiner la zone après la coulée de boue.
Créer une deuxième scène
Vous allez créer une deuxième scène et ajouter une imagerie aérienne de cette zone, collectée de suite après la coulée de boue, pour améliorer la scène 3D. Vous avez besoin de deux surfaces : une correspondant au terrain tel qu’il était avant et une autre pour son état d’après.
- Sur le ruban, sous l’onglet Insert (Insertion), dans le groupe Project (Projet), cliquez sur la flèche de la liste déroulante New Map (Nouvelle carte), puis sélectionnez New Local Scene (Nouvelle scène locale).
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), renommez Après la coulée de boue la scène que vous avez créée.
- Sur le ruban, sous l’onglet Map (Carte), dans le groupe Layer (Couche), cliquez sur le bouton Add Data (Ajouter des données).
La fenêtre Add Data (Ajouter des données) s’affiche.
- Dans la fenêtre Add Data (Ajouter des données), accédez à l’emplacement de votre dossier Oso_Elevation, puis ouvrez le dossier Oso_Imagery.
- Sélectionnez le fichier Oso_Imagery_After.jpg, puis cliquez sur OK.
- Cliquez sur Yes (Oui) pour créer des statistiques.
Comme pour la scène Before Mudslide (Avant la coulée de boue), vous allez découper la scène en fonction de l’imagerie.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez avec le bouton droit sur After Mudslide, puis sélectionnez Properties (Propriétés).
La fenêtre Map Properties (Propriétés de la carte) s’ouvre.
- Dans la fenêtre Map Properties (Propriétés de la carte), sélectionnez Clip Layers (Découper les couches). Cliquez sur No clipping (Aucun découpage) puis, dans le menu déroulant, sélectionnez Clip to a custom extent (Découper selon une étendue personnalisée).
- Sous la liste Extent of a layer (Étendue d’une couche), sélectionnez Oso_Imagery_After.jpg et cliquez sur OK (OK).
L’imagerie après la coulée de boue apparaît.
Par défaut, la nouvelle couche d’imagerie est dessinée sur la surface du sol (c’est-à-dire, par-dessus la surface d’altitude d’avant). Comme vous pouvez le voir à travers l’imagerie, ce n’est plus une représentation précise du terrain. Vous avez besoin d’une surface différente et distincte pour l’altitude postérieure à la coulée de boue. Pour corriger cela, vous allez créer une surface pour l’après.
Remarque :
Vous devrez peut-être effectuer un zoom arrière pour voir la couche d’imagerie dans son intégralité.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez avec le bouton droit sur Elevation Surfaces (Surfaces d’élévation), puis sélectionnez Add Elevation Surface Layer (Ajouter une couche de surface d’élévation).
Une couche nommée Surface (Surface) apparaît.
- Renommez Surface (Surface) en Après.
- Cliquez avec le bouton droit sur After (Après), puis sélectionnez Add Elevation Source Layer (Ajouter une couche de source d’élévation).
La fenêtre Add Elevation Source Layer (Ajouter une couche de source d’élévation) apparaît.
- Si nécessaire, dans la fenêtre Add Elevation Source Layer (Ajouter une couche de source d’élévation), accédez à votre dossier Oso_Elevation.
- Dans le dossier Oso_MappingTerrain_Data, ouvrez le fichier Oso_Landslide_Data.gdb. Sélectionnez DSM4ft_After, puis cliquez sur OK.
Vous allez utiliser la surface After pour la couche d’images aériennes d’après.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez avec le bouton droit sur la couche Oso_Imagery_After.jpg, puis sélectionnez Properties (Propriétés).
- Dans la fenêtre Layer Properties (Propriétés de la couche), cliquez sur l'onglet Elevation (Altitude).
- Pour Features are (Les entités sont), cliquez sur le menu déroulant et sélectionnez On custom elevation surface (Sur une surface d’élévation personnalisée).
- Pour Custom Surface (Surface personnalisée), vérifiez que la surface After est sélectionnée.
- Cliquez sur OK.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), désactivez la source d’élévation WorldElevation3D/Terrain3D sous la surface d’élévation Ground (Sol).
Le changement est impressionnant. L’énorme portion du flanc de côteau qui s’est décrochée et les maisons de la péninsule qui ont été engouties par la coulée de boue apparaissent clairement avec les couches d’imagerie et d’altitude mises à jour.
Ensuite, vous allez comparer les scènes d’avant et après l’une à côte de l’autre.
- Faites glisser l’onglet de la scène After Mudslide de façon à la positionner à côté de la scène Before Mudslide.
- Sur le ruban, sous l’onglet View (Vue), dans le groupe Link (Lien), cliquez sur Link Views (Lier des vues), puis sélectionnez Center And Scale (Centre et échelle).
- Parcourez la vue pour observer le changement.
- Enregistrez votre projet.
Dans ce didacticiel, vous avez utilisé différentes sources de données pour représenter la surface du sol de la scène de la coulée de boue d’Oso. Deux types de surfaces ont été utilisés : une surface d’altitude de terre nue et une surface d’altitude au-dessus du sol, qui ont été capturées à deux moments différents. En combinant une surface d’altitude avec une couche d’imagerie correspondante, vous pouvez observer et comprendre comment une catastrophe naturelle a pu si effroyablement changer le terrain de la zone.
Vous trouverez d’autres didacticiels dans la bibliothèque des didacticiels.
