Configurer un projet 

Vous allez d’abord créer un projet dans ArcGIS Pro et y charger des données.

  1. Téléchargez les données du didacticiel.

    Remarque :

    La taille de ce fichier étant de 1,8 Go, son téléchargement peut prendre du temps.

    La plupart des navigateurs Web téléchargent les fichiers dans le dossier Téléchargements de votre ordinateur, par défaut.

  2. Double-cliquez sur le paquetage de projet Hurricane_Elsa (Ouragan_Elsa) pour ouvrir ArcGIS Pro. Si nécessaire, connectez-vous avec un compte ArcGIS sous licence.

    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.

    Le paquetage de projet s’ouvre sur une carte composée de deux couches. Le jeu de données Outer Continental Shelf Active Renewable Energy Leases (Concessions d’exploitation actives des énergies renouvelables sur le plateau continental extérieur) est fourni par le BOEM (Bureau of Ocean Energy Management). La carte représente également la trajectoire de l’ouragan Elsa avec la couche Historical Hurricane Tracks (Trajectoires des ouragans historiques). Cette couche est publiée à partir des données de la NOAA (National Atmospheric and Oceanic Administration) et est disponible dans ArcGIS Living Atlas of the World, un référentiel en ligne de données géospatiales officielles.

    Remarque :

    Un fichier .ppkx est un paquetage de projet ArcGIS Pro qui peut contenir des cartes, des données et d’autres fichiers pouvant être ouverts dans ArcGIS Pro. Pour en savoir plus sur la gestion des fichiers .ppkx, consultez ce guide.

  3. Sur la carte, cliquez sur l’un des polygones Wind Lease (Concession éolienne).

    Une fenêtre contextuelle affichant davantage d’informations sur le nom du projet, la date de la concession, le propriétaire, etc., s’ouvre.

  4. Fermez la fenêtre contextuelle.

    Le projet ArcGIS Pro contient également un dossier de 15 fichiers de données météorologiques au format GRIB. D’autres informations sur le format GRIB vous seront fournies plus loin dans le didacticiel.

À présent, vous allez ajouter des données météorologiques à partir des fichiers GRIB multidimensionnels.

Extraire des données d’un jeu de données météorologiques multidimensionnelles

Dans le domaine de l’analyse géospatiale, bien que les données 2D ou à variable unique puissent être empaquetées dans des shapefiles ou des fichiers GeoTIFF, les données multidimensionnelles plus complexes nécessitent des structures de données plus complexes. C’est le cas des jeux de données météorologiques, qui contiennent généralement des données pour une zone géographique entière, des variables multiples et des points temporels multiples. Les structures de données les plus courantes en météorologie et climatologie sont les fichiers GRIB, netCDF et HDF, que ArcGIS Pro peut lire lorsqu’ils suivent les normes de l’Organisation météorologique mondiale (OMM, en anglais WMO) ou les conventions CF (Climate and Forecast).

Les fichiers GRIB que vous avez téléchargés au début du didacticiel proviennent du jeu de données High-Resolution Rapid Refresh (HRRR). Fourni par la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, Administration nationale responsable de l’étude de l’océan et de l’atmosphère) des États-Unis, HRRR est un modèle météorologique couvrant l’ensemble des États-Unis qui est actualisé toutes les heures. Il contient de nombreuses variables qui fournissent des informations sur la température, la vitesse du vent, les précipitations et d’autres données météorologiques. Le sous-ensemble que vous avez téléchargé contient des données pour les États-Unis continentaux pour chaque heure entre 12 h 00 le 9 juillet et 2 h 00 UTC le 10 juillet.

HRRR contient tellement d’informations qu’il est difficile de les examiner toutes en même temps. Vous allez donc extraire les éléments spécifiques qui vous intéressent pour les afficher sur la carte.

Tout d’abord, vous allez examiner la vitesse soutenue du vent à un moment précis. Pour ce faire, vous allez extraire les données du jeu de données GRIB et les ajouter à la carte en tant que raster unique. Chaque cellule du raster contient une valeur de vitesse du vent en mètres par seconde.

  1. Sur le ruban, dans l’onglet Map (Carte), dans le groupe Layer (Couche), cliquez sur le bouton de liste déroulante Add Data (Ajouter des données) et sélectionnez Multidimensional Raster Layer (Couche raster multidimensionnelle).

    Ajouter une couche raster multidimensionnelle

  2. Pour Input File, Mosaic Dataset, or Image Service (Fichier, jeu de données mosaïque ou service d’imagerie en entrée), cliquez sur le bouton Import Variables (Importer des variables).

    Bouton Import Variables (Importer des variables)

  3. Dans la fenêtre Import variables from NetCDF, GRIB, or HDF files (Importer des variables depuis des fichiers NetCDF, GRIB ou HDF), accédez au dossier du projet Hurricane_Elsa (Ouragan_Elsa), développez le dossier commondata, développez le dossier userdata, puis double-cliquez sur le dossier HRRR.

    Accéder au dossier HRRR

  4. Dans le dossier HRRR, sélectionnez le dernier fichier grib2, hrrr.t23z.wrfsfcf00.grib2, puis cliquez sur OK.

    Ce fichier contient les données de la dernière période d’une heure, le 9 juillet à 23 h 00 UTC.

    Une liste de toutes les variables météorologiques contenues dans ce jeu de données est ajoutée à la table Select Variables (Sélectionner des variables). Les variables sont répertoriées par ordre alphabétique et accompagnées d’une courte description. La variable de vitesse du vent, WIND@HTGL, est intéressante pour vous.

  5. Pour Select Variables (Sélectionner des variables), cochez la case WIND@HTGL.

    Ajouter la variable WIND@HTGL depuis la couche raster multidimensionnelle

    Les données relatives au vent sont représentées sur la carte. Vous allez renommer la couche avec un nom plus intuitif.

  6. Dans la fenêtre Contents (Contenu), cliquez sur la couche hrrr.t23z.wrfsfcf00.grib2_WIND@HTGL pour la sélectionner, puis cliquez à nouveau dessus. Renommez-la Wind Speed (m/s) (Vitesse du vent [m/s]).
  7. Cliquez sur quelques points à proximité des concessions actives pour afficher des informations à leur sujet dans la fenêtre contextuelle.

    Explorer la couche des vitesses de vent

    À 23 h 00 UTC le 9 juillet 2021, cette zone a connu des vitesses de vent de l’ordre de 12,19 m/s.

  8. Fermez la fenêtre contextuelle.

    À présent, vous allez examiner la variation dans les données relatives aux rafales de vent entre le 9 et le 10 juillet 2021. Les rafales de vent sont des brusques poussées de la vitesse du vent. Les fortes rafales de vent peuvent endommager les turbines et doivent donc être surveillées.

    Vous allez extraire les données de rafales de vent des fichiers GRIB pour chaque heure et les incorporer dans un jeu de données mosaïque multidimensionnelles pour les ajouter à votre carte. Une mosaïque est une façon d’organiser plusieurs dimensions de données (temps, espace, variable, canal, etc.) en un seul composite dans votre géodatabase.

    Tout d’abord, vous créerez un jeu de données mosaïque vide qui servira de conteneur pour vos données.

  9. Dans la fenêtre Contents (Contenu), désélectionnez le raster Wind speed (m/s) (Vitesse du vent [m/s]) pour le désactiver.

    Désactiver la couche Wind speed (m/s) (Vitesse du vent [m/s])

  10. Sur le ruban, cliquez sur l’onglet Analysis (Analyse). Dans le groupe Geoprocessing (Géotraitement), cliquez sur Tools (Outils).

    Ouvrez la fenêtre Géotraitement.

  11. Dans la fenêtre Geoprocessing (Géotraitement) qui apparaît, recherchez et sélectionnez Create Mosaic Dataset (Créer un jeu de données mosaïque).

    Ouvrir l’outil Create Mosaic Dataset (Créer un jeu de données mosaïque)

  12. Dans l’outil Create Mosaic Dataset (Créer un jeu de données mosaïque), saisissez les paramètres suivants :

    • Pour Output Location (Emplacement en sortie), cliquez sur Browse (Parcourir). Dans la fenêtre qui apparaît, cliquez sur Databases (Bases de données), sélectionnez Hurricane_Elsa.gdb, puis cliquez sur OK.
    • Dans le champ Mosaic Dataset Name (Nom du jeu de données mosaïque), saisissez Rafales de vent.
    • Pour Coordinate System (Système de coordonnées), choisissez Current Map [Map] (Carte actuelle [Carte]).

    Paramètres de l’outil Create Mosaic Dataset (Créer un jeu de données mosaïque)
  13. Cliquez sur Run (Exécuter).

    Vous allez ensuite ajouter à ce conteneur de mosaïque les données relatives aux rafales de vent.

  14. Dans la fenêtre Geoprocessing (Géotraitement), cliquez sur la flèche de retour.

    Cliquer sur la flèche de retour dans la fenêtre Geoprocessing (Géotraitement)

  15. Recherchez et sélectionnez Add Rasters To Mosaic Dataset (Ajouter des rasters au jeu de données mosaïque).
  16. Dans l’outil Add Rasters To Mosaic Dataset (Ajouter des rasters au jeu de données mosaïque), pour Mosaic Dataset (Jeu de données mosaïque), sélectionnez WindGust (Rafales de vent). Pour Raster Type (Type de raster), sélectionnez GRIB.
  17. Pour Input Data (Données en entrée), cliquez sur File (Fichier) et sélectionnez Folder (Dossier). Sous Folder (Dossier), cliquez sur Browse (Parcourir)

    Bouton Browse (Parcourir).

  18. Accédez au dossier de données HRRR du didacticiel. Sélectionnez-le et cliquez sur OK.

    Le dossier est ajouté à la zone de données et le type de fichier GRIB est indiqué. Une fois le dossier sélectionné, vous pouvez spécifier les variables à extraire du jeu de données GRIB multidimensionnelles.

  19. En regard de Raster Type (Type de raster), cliquez sur le bouton Properties (Propriétés).

    Cliquer sur le bouton Properties (Propriétés)

    La fenêtre Raster Type Properties (Propriétés du type raster) s’affiche avec des informations concernant les fichiers GRIB dans le dossier.

  20. Cliquez sur l’onglet Variables et cochez la case GUST@SFC, qui représente la vitesse du vent. Cliquez sur OK.

    Sélectionner la variable GUST@SFC

    Le champ Raster Type (Type de raster) s’actualise pour inclure un chemin de fichier avec la variable GUST@SFC.

  21. Développez Raster Processing (Traitement raster) et sélectionnez Calculate Statistics (Calculer les statistiques).

    Calculer les statistiques pour la mosaïque

  22. Cliquez sur Run (Exécuter).

    Les données sont ajoutées à la mosaïque et apparaissent sur la carte. Étant donné que vous avez sélectionné l’ensemble du dossier HRRR (et non un fichier GRIB spécifique, comme précédemment pour la couche Wind speed [Vitesse du vent]), les données des 15 heures présentes dans le dossier HRRR ont été ajoutées à la mosaïque. Pour visualiser chaque heure de données individuellement, vous allez utiliser l’onglet Multidimensional (Multidimensionnel).

  23. Sur le ruban, cliquez sur l’onglet contextuel Multidimensional (Multidimensionnel). Dans le groupe Current Display Slice (Tranche actuellement affichée), pour StdTime, sélectionnez l’une des images.

    Sélectionner une tranche unique pour l’affichage

Vous allez à présent la visualiser sous la forme d’une animation dans le temps.

Animer et symboliser une couche multidimensionnelle de rafales de vent.

La couche mosaïque WindGust (Rafales de vent) contient des données relatives à la vitesse des rafales de vent pour les États-Unis continentaux pour 15 heures entre le 9 et le 10 juillet 2021. Dans cette section, vous allez visualiser ces données sous forme d’animation et choisir une symbolisation appropriée. Vous vérifierez d’abord les informations sur le contenu de la mosaïque.

  1. Dans la fenêtre Contents (Contenu), développez la couche mosaïque WindGust (Rafales de vent) et double-cliquez sur Image.

    Double-cliquer sur le raster Image

    La fenêtre Layer Properties (Propriétés de la couche) apparaît. Cette fenêtre contient des informations sur l’image mosaïquée.

  2. Dans la fenêtre Layer Properties (Propriétés de la couche), cliquez sur l’onglet Source et développez Multidimensional Info (Informations multidimensionnelles). Pour Variables, développez gust@sfc (StdTime = 15) et StdTime.

    Ouvrir Multidimensional Info (Informations multidimensionnelles) pour le raster

    Elle fournit une description du jeu de données, y compris l’unité de mesure (Unit), l’intervalle de temps (Interval) et la plage temporelle (Extent). La valeur 15 en regard de Count (Nombre) indique qu’il y a 15 couches (ou tranches) de données dans la mosaïque, une pour chaque heure.

  3. Fermez la fenêtre Propriétés de la couche.

    Vous examinerez ensuite les données des rafales de vent sous forme d’animation temporelle. Parce que certaines des données de votre carte peuvent s’afficher au fil du temps, un curseur temporel a été ajouté en haut de la carte. Sur le ruban, un onglet Time (Facteur temps) s’est également affiché. Ces paramètres configurent le temps pour la carte. Vous allez utiliser l’onglet contextuel Multidimensional (Multidimensionnel) pour utiliser les paramètres de temps propres à la couche.

  4. Si besoin, dans la fenêtre Contents (Contenu), sous la couche Rafales de vent, cliquez sur Image pour la sélectionner.
  5. Sur le ruban, dans l’onglet Multidimensional (Multidimensionnel), dans le groupe Current Display Slice (Tranche actuellement affichée), cliquez sur Play (Lire).

    Lire le raster mosaïque en tant qu’animation

    La carte change au fil des 15 heures couvertes par les données. Le dégradé de couleurs arc-en-ciel pouvant être trompeur, vous allez choisir un dégradé continu pour mieux symboliser les zones avec des vents plus violents.

  6. Dans la fenêtre Contents (Contenu), le cas échéant, développez la couche Image et cliquez avec le bouton droit sur le dégradé de couleurs.

    Cliquer avec le bouton droit de la souris sur le dégradé de couleurs utilisé pour symboliser la couche de rafales de vent

  7. Développez la liste déroulante, cliquez sur Show names (Afficher les noms) et choisissez le dégradé de couleurs Purple-Blue (Continuous) (Violet-bleu [continu]).

    Choisissez le dégradé de couleurs Bleu-violet continu dans les options.

  8. Cliquez une nouvelle fois avec le bouton droit sur le dégradé de couleurs, puis cliquez sur Reverse color scheme (Inverser la combinaison de couleurs) pour afficher les vents les plus violents en bleu foncé.

    Inverser la combinaison de couleurs

    La carte s’actualise pour afficher les vents les plus violents en bleu foncé, tandis que les vents plus faibles apparaissent en nuances de violet clair.

    Image satellite d’une tempête avec description générée automatiquement

  9. Sur le ruban, cliquez à nouveau sur Play (Lire) pour voir l’animation avec la symbolisation finalisée.
  10. Enregistrez la carte.

Utiliser un diagramme de profil temporel pour visualiser les données multidimensionnelles

Vous allez maintenant utiliser un diagramme de profil temporel pour visualiser l’activité des rafales de vent sur des sites spécifiques de forage pétrolier. Un diagramme de profil temporel sert d’outil d’analyse de base pour les données multidimensionnelles qui représentent une série temporelle. Ce type de diagramme permet de visualiser et d’analyser de manière approfondie vos données raster multidimensionnelles.

  1. Dans l’onglet Multidimensional (Multidimensionnel), dans le groupe Analysis (Analyse), cliquez sur Temporal Profile (Profil temporel).

    Créer un diagramme de profil temporel

    La fenêtre Chart Properties (Propriétés du diagramme) s’ouvre et un diagramme vierge nommé Chart of Image (Diagramme de l’image) est ajouté au projet. Le diagramme est également répertorié dans la fenêtre Contents (Contenu) sous la couche mosaïque WindGust (Rafales de vent).

    Chart of Image (Diagramme de l’image) dans la fenêtre Contents (Contenu)

    Pour renseigner le diagramme, vous allez définir les îlots de concessions éoliennes comme zone d’intérêt.

    Remarque :

    Si vous utilisez des jeux de données multidimensionnels volumineux, il peut être judicieux de les stocker au format CRF ou au format raster en sortie par défaut pour les outils de géotraitement qui génèrent des rasters multidimensionnels. Le format CRF multidimensionnel permet d’accéder plus rapidement à de nombreuses tranches dans le temps lors d’un profilage temporel.

  2. Si nécessaire, réduisez l’espace occupé par la fenêtre de diagramme pour que la carte conserve une taille raisonnable.

    Redimensionner la fenêtre du diagramme

  3. Dans la fenêtre Chart Properties (Propriétés du diagramme), pour Define an area of interest (Définir une zone d’intérêt), cliquez sur l’outil Rectangle.

    Outil Rectangle dans la fenêtre Chart Properties (Propriétés du diagramme)

  4. Sur la carte, tracez un rectangle couvrant grossièrement les îlots de concessions actives.

    Tracer un rectangle sur la carte autour des îlots de concessions

    Le diagramme est renseigné et indique la variation moyenne de la vitesse du vent pour la zone couverte par le rectangle que vous avez tracé.

    Diagramme de la vitesse moyenne du vent dans le rectangle

    Remarque :

    Selon la zone sélectionnée, l’apparence de votre diagramme peut être différente.

    Ce diagramme indique que les rafales de vent ont atteint plus de 14 m/s. Afin d’afficher les conditions pour des concessions particulières, vous pouvez également utiliser l’outil Point.

  5. Dans la fenêtre Chart Properties (Propriétés du diagramme), sous Define an area of interest (Définir une zone d’intérêt), dans la colonne Symbol (Symbole), cliquez sur le symbole ponctuel correspondant à Location 1 (Localisation 1) et pour Transparency (Transparence), sélectionnez 75 percent (75 pour cent).

    Changer la transparence du rectangle

  6. Pour Define an area of interest (Définir une zone d’intérêt), cliquez sur l’outil Point.

    Sélectionnez l’outil Point.

  7. Sur la carte, cliquez sur l’une des concessions actives les plus au sud et sur l’une des concessions actives les plus au nord.

    Ajouter des points sur la carte pour représenter la vitesse des rafales de vent

    Le diagramme est actualisé pour représenter les conditions par heure pour les deux points que vous avez ajoutés à la carte. Le diagramme comporte maintenant trois lignes

    Diagramme représentant la vitesse des rafales de vent pour la zone des concessions et pour deux points de concession individuels

    La concession au nord représentée dans ce diagramme et qui est plus proche de la trajectoire de l’ouragan a connu des rafales de vent plus fortes atteignant plus de 28 m/s. Pour mieux identifier les données représentées, vous allez personnaliser les étiquettes.

    Remarque :
    Il existe de nombreuses autres options pour les diagrammes de profil temporel. Vous pouvez par exemple agréger les données horaires aux intervalles temporels quotidiens, mensuels ou annuels et visualiser les tendances à différentes échelles. Pour en savoir plus sur la personnalisation et les modifications que vous pouvez apporter au diagramme, reportez-vous à la rubrique Diagramme de profil temporel.

  8. Dans la fenêtre Chart Properties (Propriétés du diagramme), remplacez la valeur du champ Label (Étiquette) pour Location 1 (Localisation 1) par Atlantic Lease Region (Concessions dans l’Atlantique).
  9. Remplacez les étiquettes pour Locations 2 and 3 (Localisations 2 et 3) par Northern Lease (Concession au nord) et Southern Lease (Concession au sud), selon la façon dont vous avez placé les points sur la carte.

    Renommer les points dans la fenêtre Chart Properties (Propriétés du diagramme)

  10. Enregistrez le projet.

Vous disposez maintenant d’un diagramme illustrant la vitesse des rafales de vent à l’emplacement de vos deux concessions, ainsi que la moyenne générale pour la région. Les rafales de vent les plus fortes que ces concessions ont connues au cours de cette période ont atteint 28,9 mètres par seconde, soit 56 nœuds. Celles-ci sont classées dans la catégorie de conditions tempête et tempête violente et des contrôles supplémentaires devront probablement être réalisés pour identifier d’éventuels dommages.

Avec ArcGIS Pro, vous pouvez visualiser de nombreux formats de fichiers et différentes variables pour réaliser une modélisation fidèle à des localisations précises.

Vous trouverez d’autres didacticiels de ce type dans la page Introduction à l’imagerie et à la télédétection.