Rechercher des services de données bathymétriques
La cartographie des fonds marins n’est pas quelque chose de récent. Les moyens dont disposent les marins pour connaître les eaux dangereuses et y naviguer en sécurité ont cependant beaucoup progressé grâce aux nouvelles technologies. Outre la navigation, de nouvelles utilisations de la cartographie des fonds marins ont vu le jour : pose de câbles de communication sous-marins, exploitation des ressources naturelles, construction d’éoliennes ou définition des frontières maritimes souveraines.
Il existe aujourd’hui différentes méthodes pour étudier les fonds marins et de nombreux formats de données bathymétriques. Vous allez commencer par explorer les données disponibles en tant que services cartographiques.
Explorer un portail de données sur les océans
Le premier portail que vous allez explorer est le General Bathymetric Chart of the Ocean (GEBCO). Le GEBCO compile et partage des jeux de données bathymétriques officiels et publics provenant de différentes sources, notamment d’organismes gouvernementaux et de recherche.
- Visitez https://www.gebco.net/ et explorez le site.
Il est possible de télécharger des données depuis ce site, mais vous allez y accéder via un service de cartographie Web (Web Map Service ou WMS). Les couches WMS peuvent être affichées dans ArcGIS Pro à l’aide d’une URL, vous allez donc rechercher l’URL appropriée sur ce site Web.
- En haut de la page, pointez le curseur de la souris sur l’onglet Data & Products (Données et produits). Cliquez sur GEBCO Web Services (Services Web GEBCO).
- Consultez les informations de la page Access GEBCO’s Web Services (Accéder aux services Web GEBCO). Cliquez sur le lien services available (services disponibles).
Remarque :
Si le site Web a changé, ou si vous ne parvenez pas à trouver le lien, accédez à la page https://www.gebco.net/data_and_products/gebco_web_services/web_map_service/.
La page GEBCO WMS (WMS GEBCO) s’ouvre. L’URL en haut de la page est celle dont vous avez besoin pour accéder aux données WMS.
- Copiez l’URL : https://www.gebco.net/data_and_products/gebco_web_services/web_map_service/.
Les couches WMS vous permettent d’accéder aux données sans les télécharger. Les données existent sous forme d’images raster des cartes que vous pouvez afficher et explorer en tant que couche dans un logiciel SIG. Vous pouvez reprojeter les couches WMS pour qu’elles correspondent à vos autres couches cartographiques, ou les utiliser en tant qu’entrées dans les outils d’analyse. Les couches WMS constituent des données de référence utiles : il est plus facile de comparer d’autres couches SIG à une carte de référence lorsque cette carte est elle-même disponible en tant que couche WMS.
La page contient plus d’informations sur le WMS.
- Lisez ces informations pour savoir s’il existe des restrictions d’utilisation.
De nombreux jeux de données peuvent être utilisés à certaines fins mais toutes les utilisations ne sont pas autorisées. L’utilisation dans un but éducatif peut ainsi être autorisée, mais pas l’usage commercial. Vous pouvez être autorisé à explorer les données, mais pas à créer des produits dérivés à partir de celles-ci. Il est en général obligatoire de mentionner la source des données.
Question n°1 : êtes-vous autorisé à utliser ces données ? Comment le savez-vous ?
Remarque :
Les réponses aux questions sont fournies à la fin de ce didacticiel.
Question n°2 : comment devez-vous indiquer l’origine des données dans votre projet final ?
Vous avez à présent trouvé l’URL d’un WMS et avez pris connaissance de ses conditions d’utilisation. De nombreux portails de données géographiques fournissent des données au format WMS.
Afficher une couche WMS dans ArcGIS Pro
Vous allez ensuite afficher le WMS dans ArcGIS Pro.
- 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.
- Sous Blank Templates (Modèles vierges), cliquez sur Map (Carte).
- Dans la fenêtre Create a New Project (Créer un projet), pour Name (Nom), saisissez Ocean (Océan).
- Pour Location (Emplacement), cliquez sur le bouton Browse (Parcourir) afin de sélectionner un emplacement (par exemple, le lecteur C).
- Laissez la case Create a new folder for this project (Créer un dossier pour ce projet) cochée.
C’est dans ce dossier que vous stockerez toutes les données et documents associés à votre projet de recherche, y compris le projet ArcGIS Pro.
- Cliquez sur OK.
ArcGIS Pro s’ouvre, présentant une carte du monde. Des fenêtres peuvent se trouver de part et d’autre de la carte.
- Sur le ruban, cliquez sur l'onglet Vue. Dans le groupe Windows (Fenêtres), cliquez sur Reset Panes (Réinitialiser les fenêtres), puis sur Reset Panes for Mapping (Default) (Réinitialiser les fenêtres pour la cartographie [Par défaut]).
À présent, les seules fenêtres ouvertes sont les fenêtres Contents (Contenu) et Catalog (Catalogue). Vous allez les utiliser toutes les deux plus tard.
- Sur le ruban, cliquez sur l’onglet Map (Carte). Dans le groupe Layer (Couche), cliquez dans la partie inférieure du bouton Add Data (Ajouter des données) et cliquez sur Data From Path (Données à partir d’un chemin).
La fenêtre Add Data From Path (Ajouter des données à partir d’un chemin) s’ouvre. Vous pouvez ajouter différents types de services de données cartographiques de cette façon.
- Pour le champ Path (Chemin), collez l’URL du WMS GEBCO : https://www.gebco.net/data_and_products/gebco_web_services/web_map_service/mapserv?
Un autre menu s’ouvre.
- Pour Service type (Type de service), sélectionnez A WMS OGC Web Service (Un service Web OGC WMS).
L’acronyme OGC signifie Open Geospatial Consortium, qui est l’organisation internationale de normalisation géospatiale qui a développé le protocole WMS.
- Cliquez sur Add (Ajouter).
De nouvelles données cartographiques s’affichent.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez sur la flèche en regard de la couche WMS pour la développer. Développez également sa sous-couche.
Il y a sept autres sous-couches. Les couches WMS contiennent habituellement un ensemble de cartes connexes sous forme de sous-couches.
- Tout en appuyant sur la touche Ctrl, cliquez sur l’une des cases de sélection de sous-couche.
Toutes les sous-couches se désactivent.
- Activez la couche GEBCO Grid colour-shaded for elevation (Grille GEBCO d’altitude à nuances de couleurs ).
La couche s’affiche sur la carte. Les couleurs représentent l’altitude au-dessus et en dessous du niveau de la mer. La couleur bleu foncé représente les zones de plus grande profondeur océanique.
- Désactivez la couche GEBCO Grid colour-shaded for elevation (Grille GEBCO d’altitude à nuances de couleurs) et activez GEBCO Grid shaded relief (Grille GEBCO de relief par ombres portées).
Les couleurs de cette couche sont identiques, mais elle possède une texture de relief par ombres portées, une technique de cartographie du terrain. Cette technique simule la façon dont le soleil illumine certaines collines et en assombrit d’autres. Ceci donne à la carte un aspect plus naturel et tridimensionnel.
- Déplacez-vous et zoomez pour explorer la carte.
Dans certaines zones, les fonds marins sont traversés par des lignes droites qui ne semblent pas naturelles.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), activez GEBCO_LATEST TID 2 Grid.
Des lignes qui s’entrecroisent apparaissent sur la carte. Ces lignes correspondent dans une grande partie aux tronçons droits d’aspect peu naturel vus à l’étape précédente.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), développez la sous-couche GEBCO_LATEST TID 2 Grid.
Une légende s’affiche.
Les lignes sur la carte indiquent les zones où les données ont été recueillies. L’acronyme TID signifie Type Identifier (Identifiant de type) et désigne les différentes méthodes de collecte de données.
Les données bathymétriques sont disponibles à l’échelle du globe, collectées par satellite, mais uniquement à de faibles résolutions. Les données de plus haute résolution doivent être collectées à l’aide d’une méthode de relevés hydrographiques, la plus couramment utilisée étant le système de sonar multifaisceaux, et ne sont disponibles que pour une partie de l’océan. Les tronçons droits que vous avez vus traverser les fonds marins sont les zones où les données ont été collectées à l’aide de sonars multifaisceaux et par des méthodes autres que les satellites.
Cette carte montre que la majeure partie des océans n’a pas encore été cartographiée en haute résolution, en particulier les zones éloignées des côtes.
Remarque :
Pour en savoir plus sur les méthodes de collecte de données bathymétriques et les progrès réalisés en termes de cartographie des fonds marins, consultez le site Cartographie des fonds marins : fondation pour la protection des océans et de la planète créé à l’occasion de la journée mondiale des océans par l’organisme d’exploration et de recherche océanique de la NOAA.
Maintenant que vous avez vu les données, vous pouvez déterminer si la couche WMS sera utile pour votre projet. La sous-couche de relief par ombres portées de la grille GEBCO utilise des couleurs vives et des reliefs par ombres portées permettant d’interpréter facilement cette carte. Cette couche constituera une référence utile. La sous-couche GEBCO_Latest TID 2 Grid sera utile pour évaluer et comparer les méthodes de collecte ultérieurement lorsque vous effectuerez les analyses. Elle peut fournir des informations de contexte sur les zones où les données bathymétriques sont les plus précises et celles où ces données sont interpolées.
Explorer un fond de carte océanique
Les données WMS que vous avez explorées constituent un type de service. Les services sont des données qui sont transmises en continu vers votre carte. Celles-ci sont détenues, gérées et stockées par quelqu’un d’autre. Les services sont mis à jour régulièrement et n’occupent pas de place sur votre ordinateur. Ils vous permettent également de visualiser de grandes quantités de données rapidement.
Les fonds de carte constituent l’un des types de services cartographiques les plus courants et sont destinés à fournir un contexte géographique pour d’autres données cartographiques. Esri propose différents fonds de carte accessibles directement depuis le logiciel ArcGIS. Votre carte comporte déjà un fond de carte, mais vous allez le changer pour un autre plus adapté à l’océanographie.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), réduisez la sous-couche GEBCO_LATEST TID 2 Grid. Désactivez toutes les sous-couches WMS.
- Sur le ruban, cliquez sur l’onglet Map (Carte). Dans le groupe Layer (Couche), cliquez sur Basemap (Fond de carte). Dans la bibliothèque Basemap (Fond de carte), cliquez sur Oceans (Océans).
La carte est mise à jour.
Remarque :
Pour plus d’informations sur le fond de carte Océans consultez sa page des éléments.
- Déplacez-vous et zoomez pour explorer la nouvelle carte.
- Activez la sous-couche GEBCO Grid shaded relief (Grille GEBCO de relief par ombres portées).
Les étiquettes du fond de carte sont toujours visibles. Le fond de carte est composé de deux couches : la couche World Ocean Base (Base océanique mondiale) se trouve sous la couche WMS et la couche World Ocean Reference (Référence océanique mondiale) qui contient les étiquettes se trouve au-dessus.
- Sélectionnez la couche WMS la plus haute. Sur le ruban, cliquez sur l’onglet WMS layer (Couche WMS). Dans le groupe Compare (Comparer), cliquez sur l’outil Swipe (Balayer).
- Effectuez un balayage sur la carte pour comparer la couche GEBCO au fond de carte. Explorez différentes zones de l’océan Atlantique Nord.
Question n°3 : quelles similitudes et différences existent entre la couche WMS et le fond de carte ?
- Sur le ruban, cliquez sur l’onglet Map (Carte). Dans le groupe Navigate (Naviguer), cliquez sur l’outil Explore (Explorer) pour vous déplacer sur la carte ou lieu d’utiliser la fonction de balayage.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), désactivez la couche WMS et réduisez-la.
Remarque :
Découvrez comment et pourquoi le fond de carte Océans d’Esri a été créé dans le cadre de l’initiative A Foundation for Ocean GIS (Une fondation pour un SIG des océans).
Le fond de carte Océans est composé en grande partie, mais pas entièrement, des mêmes données GEBCO que celles figurant dans la couche WMS. Bien que cela duplique des données que vous possédez déjà, cet outil s’avérera utile pour votre projet à deux points de vue : il fournit des étiquettes pour les entités marines et ses couleurs pâles en feront un arrière-plan contextuel plus utile pour les cartes que vous produisez.
Explorer la géomorphologie des fonds marins
Vous allez ajouter un autre service de carte à votre projet : une couche qui cartographie les entités géomorphiques des océans du monde. L’objectif de la géomorphologie est de comprendre comment les formes des paysages (ou dans le cas présent, les paysages marins) sont nées et comment ces formes évoluent au fil du temps. Il s’agit de l’étude des entités topographiques (terrestres) et bathymétriques (maritimes). Vous allez ajouter cette couche à partir de ArcGIS Online et l’explorer dans ArcGIS Pro pour mieux comprendre votre domaine d’étude.
- Dans la fenêtre Catalog (Catalogue), cliquez sur l’onglet Portal (Portail), puis sur Living Atlas (Atlas dynamique).
Cet onglet permet de filtrer votre recherche pour n’afficher que le contenu provenant de ArcGIS Living Atlas of the World, un ensemble de données géographiques et de cartes officielles.
- Dans la barre de recherche, saisissez World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux) et appuyez sur Entrée. Dans les résultats de la recherche, pointez le curseur de la souris sur World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux).
Les métadonnées de cet élément s’affichent dans une fenêtre contextuelle. La propriété Type apparaît comme Map Image Layer (Couche d’images de carte).
Les couches d’images de carte sont des cartes partagées sous forme de tuiles d’images. De ce point de vue, elles sont très similaires à la couche WMS que nous avons vue précédemment. La différence étant que les couches WMS sont basées sur des données raster, tandis que les couches d’images de carte sont basées sur des données vectorielles. Vous verrez la différence entre les données vectorielles et raster ultérieurement dans ce didacticiel.
- Dans les résultats de la recherche, cliquez avec le bouton droit sur World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux), puis sur Add to Current Map (Ajouter à la carte actuelle).
Remarque :
La couche World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux) est accessible via ArcGIS Living Atlas, mais elle est publiée par GRID Arendal un organisme de communication environnementale à but non lucratif.
Les données s’affichent sur la carte. La carte est semi-transparente, de sorte que l’on peut voir le fond de carte. Elle utilise différentes couleurs pour représenter les différentes entités bathymétriques.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), désactivez la couche World Ocean Base (Base océanique mondiale) afin de voir les couleurs de la carte plus clairement.
- Sur le ruban, cliquez sur l’onglet Map (Carte). Dans le groupe Inquiry (Requête), cliquez sur le bouton Locate (Localiser).
La fenêtre Locate (Localiser) s’ouvre.
- Dans la barre de recherche de la fenêtre Locate (Localiser), saisissez New England Seamounts (Monts sous-marins de Nouvelle-Angleterre) et appuyez sur la touche Entrée.
La carte zoome sur une ligne de taches jaunes qui traverse l’Atlantique Nord.
Un mont sous-marin est un sommet ou un groupe de sommets volcaniques sous-marins s’élevant à plus de 1 000 mètres au-dessus du fond marin. Ils ont en général une forme conique. Certains monts sous-marins proches de la surface comportent des atolls coralliens. Un mont sous-marin ayant émergé de l'océan pour former une île peut s'éroder sous l'action des vagues et se réimmerger pour devenir un mont sous-marin guyot à sommet plat.
- Zoomez davantage sur les monts sous-marins de Nouvelle-Angleterre. Fermez la fenêtre Localiser.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), développez la couche World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux). Appuyez sur la touche Ctrl et cliquez sur l’une des flèches des sous-couches pour développer toutes les sous-couches en même temps.
Vous disposez maintenant d’une légende expliquant les couleurs de la carte. Toutefois, sur la carte, les entités se chevauchent et il y a de nombreuses couleurs, ce qui complique parfois la lecture des entités.
- Appuyez sur la touche Ctrl et cliquez sur l’une des sous-couches pour toutes les désactiver en même temps.
- Activez à nouveau la sous-couche Seamounts (Monts sous-marins). Faites défiler la liste jusqu’en bas et activez la couche Zone.
Les monts sous-marins se trouvent dans la zone Abysse. À l’ouest des monts sous-marins se trouve le plateau continental, bordé par la pente continentale.
- Activez les autres sous-couches une par une pour les observer sur la carte.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez avec le bouton droit sur World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux) puis cliquez sur View Metadata (Afficher les métadonnées).
La vue Catalogue s’ouvre, affichant davantage d’informations sur la couche.
- Apprenez-en davantage sur certaines des entités visibles sur votre carte.
Question n°4 : quelles autres entités trouve-t-on dans la zone des monts sous-marins de Nouvelle-Angleterre ? Effectuez une observation sur un modèle géographique visible à partir des données de cette zone.
- Fermez la vue Catalog (Catalogue).
- Réduisez et désactivez la couche World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux). Activez la couche World Ocean Base (Base océanique mondiale).
- Dans la barre d’outils Accès rapide, cliquez sur le bouton Save (Enregistrer).
Remarque :
Apprenez-en davantage sur l’environnement océanique de certains des monts sous-marins de Nouvelle-Angleterre appartenant au Northeast Canyons and Seamounts Marine National Monument.
La couche World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux) vous aidera à mieux décrire, classer et comprendre votre zone d’étude. Vous la conserverez dans votre projet en tant que couche de référence.
À ce stade du didacticiel, vous avez exploré différents types de services de carte, à savoir des données stockées ailleurs et accessibles sur Internet. Vous allez ensuite télécharger des données pour pouvoir utiliser une copie locale de celles-ci sur votre ordinateur.
Télécharger des données bathymétriques
Le fait de télécharger des données présente certains avantages par rapport à un accès à des services Web : vous avez la possibilité de modifier les données, de changer la façon dont celles-ci sont affichées, de les utiliser pour créer des jeux de données et d’effectuer des analyses. En outre, les données ne risquent pas de changer ou de disparaître.
Télécharger des modèles numériques de terrain
Vous allez rechercher et télécharger deux modèles numériques de terrain (MNT) depuis le site de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).
- Accédez à l’adresse : https://ngdc.noaa.gov/mgg/bathymetry/relief.html.
Le National Centers for Environmental Information (NCEI) est une branche de la NOAA qui gère l’une des plus grandes archives de données environnementales au monde. Laquelle comprend de nombreux produits de données bathymétriques.
- Cliquez sur les liens présents sur cette page pour découvrir les différentes données proposées.
Question n°5 : quels sont les formats de données disponibles ?
Les données géographiques sont disponibles dans de nombreux formats. Les données de certains formats doivent être traitées avant de pouvoir être utilisées. Vous allez ensuite télécharger certaines données du site NCEI et les ajouter à votre carte dans ArcGIS Pro.
- Revenez à la page principale et faites défiler l’affichage pour trouver NCEI Bathymetric Data Viewer (Visualiseur de données bathymétriques) et cliquez sur Launch Interactive Map (Lancer la carte interactive).
- Si nécessaire, cliquez sur Redirect now (Rediriger maintenant). Vous pouvez également accéder au site https://www.ncei.noaa.gov/maps/bathymetry/.
Le Bathymetric Data Viewer (Visualiseur de données bathymétriques) s’ouvre. L’outil offre une interface visuelle permettant de rechercher et de télécharger des données bathymétriques.
- Dans la fenêtre Layers (Couches) en regard de la carte, décochez toutes les cases à l’exception de DEM Footprints (Emprises MNT).
- Sur la carte, zoomez sur la côte est des États-Unis. Zoomez encore davantage sur l’embouchure de la baie de Chesapeake.
- Sur la carte, cliquez dans le rectangle Virginia Beach.
- Dans la fenêtre contextuelle, développez le dossier NCEI Digital Elevation Models (Modèles numériques de terrain NCEI). Cliquez sur Virginia Beach (1/3 arc-second) [Virginia Beach (1/3 de seconde d’arc)].
La mesure d’1/3 de seconde d’arc correspond à la résolution des données.
- Cliquez sur Link to Metadata (Lien vers les métadonnées).
Remarque :
Si vous ne parvenez pas à ouvrir les métadonnées et télécharger le fichier NetCDF depuis le site Web du NCEI (voir l’étape suivante), vous pouvez télécharger et décompresser cette copie du fichier ou encore accéder aux données à partir de Data.gov.
Une nouvelle page s’ouvre, contenant des métadonnées détaillées pour les données de Virginia Beach.
- Sur l’onglet Access (Accès), en regard de Download Data (Télécharger des données), cliquez sur Download NetCDF File (Télécharger un fichier NetCDF).
Le format de données NetCDF est utilisé pour partager des données scientifiques stockées sous forme de tableau et est couramment utilisé en océanographie.
Le téléchargement des données prendra plusieurs minutes. Pendant ce temps, vous allez télécharger un autre jeu de données MNT.
- Téléchargez le Atlantic DEM (MNT Atlantique).
Cette couche est un sous-ensemble d’un autre jeu de données MNT du NCEI. Il a été découpé en une zone plus petite pour réduire le temps de téléchargement dans ce didacticiel. Les métadonnées du jeu de données d’origine sont accessibles dans la partie U.S. Coastal Relief Model Vol.2 – Southeast Atlantic.
- Une fois le fichier Atlantic_DEM.tif téléchargé, déplacez-le dans votre répertoire Ocean (Océan).
Conseil :
Vous avez créé le dossier Ocean (Océan) précédemment dans le didacticiel, lorsque vous avez créé le projet Ocean (Océan) dans ArcGIS Pro.
Il n’est pas nécessaire de placer ce fichier dans un répertoire spécifique, mais il est conseillé de conserver tous les fichiers associés à un projet dans le répertoire du projet. Ceci permettra de les trouver et de les ajouter plus facilement par la suite à votre carte dans ArcGIS Pro. Les étapes suivantes de ce didacticiel supposeront que ce fichier est stocké dans votre dossier Ocean (Océan).
Afficher un modèle numérique de terrain
Les deux fichiers que vous avez téléchargés sont tous deux des modèles numériques de terrain, ce qui signifie qu’ils cartographient l’altitude au-dessus ou au-dessous du niveau de la mer. Ils sont cependant stockés dans deux formats de données differents : .nc (netCDF) et .tif. Vous allez commencer par ajouter le fichier .tif à la carte et à l’explorer.
- Ouvrez votre projet Océan dans ArcGIS Pro. Sur le ruban, cliquez sur l’onglet Map (Carte). Dans le groupe Couche, cliquez sur Ajouter des données.
- Dans la fenêtre Add Data (Ajouter des données), dans le volet latéral, sous Project (Projet) développez Folders (Dossiers) et cliquez sur Ocean (Océan).
- Cliquez sur Atlantic_DEM.tif.
- Cliquez sur OK.
Remarque :
Si la fenêtre Build Pyramids for Atlantic_DEM.tif s’ouvre, cliquez sur Yes (Oui).
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez avec le bouton droit de la souris sur Atlantic_DEM.tif puis cliquez sur Zoom To Layer (Zoom sur la couche).
Des données en noir et blanc apparaissent sur la carte couvrant l’embouchure de la baie de Chesapeake et une partie de la pente continentale. Dans la fenêtre Contents (Contenu), la légende va de -2883,1 à 20.
Puisqu’il s’agit d’un MNT, ces chiffres représentent l’élévation au-dessus et au-dessous du niveau de la mer. Vous allez afficher les propriétés de la couche pour voir dans quelle unité ces chiffres sont exprimés.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez avec le bouton droit de la souris sur Atlantic_DEM.tif puis cliquez sur Properties (Propriétés).
- Dans la fenêtre Layer Properties (Propriétés de la couche), cliquez sur l’onglet Source. Si nécessaire, développez la section Data Source (Source des données).
La valeur Vertical Units (Unités verticales) est exprimée en mètres.
- Fermez la fenêtre Propriétés de la couche.
La légende indique que les zones en blanc se trouvent à 20 mètres au-dessus du niveau de la mer, tandis que les zones en noir se trouvent à 2883 mètres sous le niveau de la mer.
Les MNT sont des outils importants pour l’étude des zones côtières. On les utilise notamment pour modéliser les inondations dues aux tsunamis et l’élévation du niveau de la mer, pour la gestion des écosystèmes et la planification de l’espace maritime.
- Déplacez-vous et zoomez pour explorer les données. Cliquez n’importe où sur les données.
Une fenêtre contextuelle s’ouvre, présentant une valeur Stretch.Pixel. Il s’agit du nombre de mètres au-dessus ou au-dessous du niveau de la mer pour la zone où vous avez cliqué.
- Fermez la fenêtre contextuelle.
Question n°6 : décrivez le terrain visible dans la couche MNT Atlantique.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), activez la couche World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux) et faites-la glisser au-dessus de la couche Atlantic DEM (MNT Atlantique).
- Développez la couche World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux) et désactivez toutes les sous-couches à l’exception de Canyons.
Sur le MNT, les canyons apparaissent sous forme de lignes noires partant des zones élevées aux zones basses. Bon nombre de ces canyons ont probablement été formés par les rivières au cours de la dernière époque glaciaire, lorsque le niveau des mers était beaucoup plus bas et que le plateau continental faisait partie des terres émergées.
- Zoomez pour examiner ces canyons de plus près.
La couche MNT est composée de données raster, ce qui signifie qu’elle est constituée d’une grille dans laquelle chaque cellule ou pixel a une valeur différente. La couche Géomorphologie des fonds marins mondiaux est composées de données vectorielles, c’est-à-dire constituée de formes (points, lignes ou polygones) dans lesquelles sont stockées les informations attributaires.
- Réduisez et désactivez la couche World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux). Cliquez avec le bouton droit de la souris sur Atlantic DEM (MNT Atlantique) et cliquez sur Zoom To Layer (Zoom sur la couche).
Comparer des modèles numériques de terrain
Vous allez ensuite ajouter le MNT que vous avez téléchargé depuis le site du NCEI et le comparer à la couche .tif.
- Une fois le fichier irginia_beach_13_mhw_2007.nc téléchargé, déplacez-le dans votre répertoire Ocean (Océan).
- Dans ArcGIS Pro, sur le ruban, cliquez sur l’onglet Map (Carte). Dans le groupe Layer (Couche), cliquez dans la partie inférieure du bouton Add Data (Ajouter des données). Cliquez sur Multidimensional Raster Layer (Couche raster multimensionnelle).
Les fichiers netCDF pouvant contenir plusieurs dimensions de données, afin par exemple d’enregistrer des informations à des heures ou à des profondeurs différentes, vous devez choisir quelles dimensions vous souhaitez afficher.
- Pour Input File (Fichier en entrée), cliquez sur le bouton Browse (Parcourir). Accédez au dossier Ocean (Océan) et sélectionnez virginia_beach_13_mhw_2007.nc. Cliquez sur OK.
Ce fichier netCDF file ne comporte qu’une dimension : Band 1.
- Dans la vue Select Variables (Sélectionner des variables), cochez la case en regard de Band1. Vérifiez que la Output Configuration (Configuration en sortie) est définie sur Multidimensional Raster (Raster multidimensionnel).
- Cliquez sur OK.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez sur la couche virginia_beach_13_mhw_2007.nc_Band1 pour la sélectionner. Sur le clavier, appuyez sur la touche F2 pour pouvoir modifier le nom de la couche. Saisissez Virginia Beach DEM (MNT Virginia Beach) et appuyez sur Entrée.
Il faut parfois quelques instants pour que la couche s’affiche complètement sur la carte. Cette couche est également un MNT. Elle utilise un autre schéma de couleurs que l’autre MNT, cartographiant les zones d’altitude élevée en rouge et celles de basse altitude en bleu. Elle couvre également une zone plus petite que l’autre couche.
Vous allez modifier le schéma des couleurs afin de pouvoir comparer plus facilement les deux MNT.
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), sous Virginia Beach DEM (MNT Virginia Beach), cliquez avec le bouton droit de la souris sur la légende. Cliquez sur le menu du schéma de couleurs et sélectionnez le schéma de couleurs Black to White (Noir vers blanc). (Pointez le curseur sur les combinaisons de couleurs pour afficher leur nom.)
Le schéma de couleurs est inversé. Vous allez l'inverser à nouveau pour que les zones d'altitude élevée soient indiquées en blanc et les zones de basse altitude en noir.
- Cliquez à nouveau avec le bouton droit de la souris sur la légende, puis cliquez sur le bouton Reverse color scheme (Inverser le schéma de couleurs). Cliquez en dehors de la fenêtre de la combinaison de couleurs pour appliquer la modification.
Les deux couches MNT utilisent maintenant le même schéma de couleurs.
Question n°7 : dans le MNT Atlantique, il n’y a pas de changement visible d’altitude sur le plateau continental : toute la zone apparaît plane et en blanc, de sorte que même le littoral n’est pas visible. Pourquoi le MNT Virginia Beach montre-t-il une variation beaucoup plus importante dans la même zone ?
La zone couverte par la couche MNT Virginia Beach est déjà couverte par l’autre MNT. Elle contient toutefois des données d’une résolution plus élevée que celles de votre couche existante, ce qui signifie qu’elle fournit davantage d’informations par kilomètre carré. Elle peut s’avérer utile pour la partie de votre analyse traitant des entités du littoral, vous allez donc conserver cette couche dans votre projet.
Question n°8 : qu’est-ce qui vous permet de dire que le MNT Virginia Beach est d’une résolution plus élevée que le MNT Atlantique ?
- Dans la fenêtre Contents (Contenu), activez la couche World Seafloor Geomorphology (Géomorphologie des fonds marins mondiaux).
Vers la partie sud du MNT, on distingue une interruption dans les canyons.
Cette zone est nommée Currituck Slide. Elle a pour origine un affaissement sous-marin qui s’est produit il y a environ 24 à 50 mille ans. Un affaissement sous-marin est un glissement de terrain subaquatique pouvant être déclenché par un tremblement de terre, une quantité trop importante de sédiments ou un dégagement gazeux. Les affaissements sous-marins sont connus pour provoquer des tsunamis, événements par ailleurs rares dans l’océan Atlantique.
Si une autre section de la pente continentale venait à s’effondrer, à l’instar de ce qui s’est produit à Currituck Slide, cela pourrait provoquer un tsunami localisé sur la côte est des États-Unis. Bien que les affaissements sous-marins soient rares, les simulations montrent qu’un affaissement sous-marin de la même taille que celui de Currituck dans la même région créerait des hauteurs d’onde similaires à celles d’un ouragan de catégorie 3 ou 4. L’étendue d’un tsunami ou hauteur d’inondation est la hauteur maximum au-dessus du niveau de la mer que le tsunami atteint sur terre. Les données bathymétriques et topographiques haute résolution du littoral, comme celles présentes dans la couche MNT Virginia Beach sont des outils importants pour la modélisation de la menace des tsunamis.
Question n°9 : en quoi les données d’élévation haute résolution tant en ce qui concerne les fonds marins que les zones terrestres sont-elles utiles pour se protéger des tsunamis ?
- Dans la barre d’outils Accès rapide, cliquez sur le bouton Save (Enregistrer).
Remarque :
Pour en savoir plus sur Currituck Slide, consultez la rubrique Risques de glissements de terrain sous-marin de grande ampleur et génération de tsunamis le long du littoral atlantique central des États-Unis.
Dans ce didacticiel, vous avez exploré différentes sources de données bathymétriques. Vous avez accédé à des données GEBCO à l’aide d’une URL WMS, au fond de carte Océans via la bibliothèque de fonds de carte et à une carte de géomorphologie à partir de ArcGIS Living Atlas via la fenêtre Catalog (Catalogue). Vous avez téléchargé deux jeux de données MNT, dont l’un à partir du portail de données du NCEI. Il ne s’agit que de quelques-unes des sources de données bathymétriques disponibles en ligne.
L’exploration des portails de données et des jeux de données qu’ils contiennent est une étape nécessaire dans presque tous les projets SIG. La recherche de données géospatiales pertinentes est souvent une tâche chronophage, mais réaliser une étude approfondie au début du processus vous aidera pour la suite de votre projet SIG.
Vous trouverez d’autres didacticiels dans la bibliothèque des didacticiels Learn ArcGIS. Pour explorer davantage la couche Atlantic DEM (MNE Atlantique) utilisée dans ce didacticiel, essayez le didacticiel Visualiser un canyon sous-marin en 2D et en 3D.
Réponses aux questions
- Êtes-vous autorisé à utiliser ces données ? Comment le savez-vous ?
Oui, vous pouvez utiliser ces données. USous Data sources and WMS development (Sources de données et développement WMS), cliquez soit sur le lien GEBCO Grid (Grille GEBCO) ou sur documentation. Ces liens conduisent tous les deux à la page Gridded Bathymetry Data (Données bathymétriques quadrillées), sur laquelle vous pouvez obtenir davantage d’informations sur les données utilisées pour créer le WMS. Sous Terms of use (Conditions d’utilisation), il est indiqué que la « grille GEBCO appartient au domaine public et peut être utilisée gratuitement. » Cliquez sur les conditions d’utilisation et sur le lien de l’avis de non responsabilité pour plus d’informations.
- Comment devez-vous indiquer l’origine des données dans votre projet final ?
La source des données doit être indiquée à l’aide du texte suivant : images reproduites à partir des sources suivantes : GEBCO_2022 Grid, GEBCO Compilation Group (2022) GEBCO 2022 Grid (doi:10.5285/e0f0bb80-ab44-2739-e053-6c86abc0289c). Ces informations peuvent être consultées sur la page GEBCO WMS, sous Data set acknowledgement (Origine du jeu de données).
- Quelles similitudes et différences existent entre la couche WMS et le fond de carte ?
Les deux couches contiennent un dégradé de couleur bleu représentant la profondeur des fonds marins. Les couleurs représentant les profondeurs sont plus audacieuses et plus dramatiques sur les couches WMS, permettant de visualiser plus facilement certaines entités comme la fosse de Puerto Rico. La couche du fond de carte inclut des étiquettes pour les entités telles que les canyons, bans et mesures de profondeur pouvant vous aider à identifier des entités ou des régions. Le fond de carte est multi-échelle, ce qui signifie que des informations plus détaillées s’affichent à mesure que vous zoomez.
- Quelles autres entités trouve-t-on dans la zone des monts sous-marins de Nouvelle-Angleterre ? Effectuez une observation sur un modèle géographique visible à partir des données de cette zone.
Voici quelques exemples de modèles visibles :
- Les canyons s’étendent comme les doigts d’une main à partir du bord du plateau continental.
- Une grande partie de la zone d’étude est couverte par une élévation, c’est-à-dire un épais lit de sédiments en pente qui jouxte une marge continentale.
- Les monts sous-marins et une grande partie de la pente coïncident avec des escarpements. Ces pentes abruptes recouvrent souvent ces entités.
- Quels sont les formats de données disponibles ?
Les formats disponibles comprennent les fichiers .csv, les fichiers GeoTiff, les fichiers netCDF, les grilles raster au format ASCII d’ESRI, les grilles XYZ, les fichiers multifaisceaux, les CD et plus encore.
- Dans le MNT Atlantique, il n’y a pas de changement visible d’altitude sur le plateau continental : toute la zone apparaît plane et en blanc, de sorte que même le littoral n’est pas visible. Pourquoi le MNT Virginia Beach montre-t-il une variation beaucoup plus importante dans la même zone ?
La pente continentale est l’entité la plus importante visible dans la couche MNT Atlantique. Orientée nord-sud, elle divise la zone d’étude en deux élévations différentes. Elle est alignée avec les canyons et les pentes. Le littoral n’est pas visible.
- La plage d’élévation du MNT Atlantique est beaucoup plus grande que celle du MNT Virginia Beach (2903 mètres contre 85 mètres). Ceci permet au MNT Virginia Beach de montrer de manière plus détaillée et subtile les variations d’élévation, tandis que dans le MNT Atlantique, toute la gamme de couleur est utilisée pour montrer la variation d’élévation spectaculaire au niveau de la pente continentale.
- Qu’est-ce qui vous permet de dire que le MNT Virginia Beach est d’une résolution plus élevée que le MNT Atlantique ?
Il existe deux façons de déterminer quelle couche a la plus haute résolution :
- Zoomez sur chaque MNT jusqu’à voir chaque pixel individuellement. Observez l’échelle indiquée sous la carte. Vous devez zoomer davantage pour voir les pixels individuellement dans le MNT Virginia Beach. Vous pouvez également mesurer les pixels à l’aide de l’outil Measure (Mesurer).
- Cliquez avec le bouton droit sur chaque couche, puis cliquez sur Layer Properties (Propriétés de la couche). Dans la fenêtre Layer Properties (Propriétés de la couche), cliquez sur l’onglet Source. Développez la section Raster Information (Informations raster). Notez les valeurs indiquées pour Cell Size X (Taille de cellule X) et Cell Size Y (Taille de cellule Y) : celles su MNT Atlantique sont plus grandes, ce qui signifie que chaque pixel couvre une zone plus importante.
- En quoi les données d’élévation haute résolution tant en ce qui concerne les fonds marins que les zones terrestres sont-elles utiles pour se protéger des tsunamis ?
Les tsunamis obéissent aux règles de la physique, leur temps de déplacement, vitesse (célérité de la vague) et amplitude (hauteur de la vague) dépendent de la profondeur et de la configuration du littoral. La forme, la direction et la force d’impact d’un tsunami sont en particulier déterminées par la profondeur et l’étendue des fonds marins sur lesquels il se déplace. La nature des dégâts produits sur terre varie en fonction de la topographie du littoral.
