Intégration du SIG GRASS

L’intégration de GRASS fournit un accès aux bases de données et aux fonctionnalités du SIG GRASS (voir le projet GRASS Bibliographie). L’intégration est formée de deux parties: le fournisseur de données et l’extension. Le fournisseur de données permet de naviguer, de gérer et de visualiser des rasters et des couches vecteurs GRASS. L’extension peut être utilisée pour créer de nouveaux secteurs GRASS ainsi que des jeux de données, modifier la région GRASS, créer et mettre à jour des couches vecteurs et analyser des données GRASS en 2D ou 3D avec l’aide des plus de 400 modules GRASS disponibles. Dans cette section, nous introduirons les fonctionnalités du fournisseur et de l’extension et nous donnerons quelques exemples de gestion et de tâches réalisées avec des données GRASS.

Le fournisseur gère les version 6 et 7 de GRASS, de même que l’extension (à partir de QGIS 2.12). La distribution de QGIS peut contenir le fournisseur/extension soit pour GRASS 6, soit pour GRASS 7, soit pour les deux en même temps (les binaires ont des noms différents). Neanmoins, seule une version du fournisseur/extension peut être chargée lors du fonctionnement.

Jeu de données de démonstration

As an example, we will use the QGIS Alaska dataset (see section Téléchargement des données exemple). It includes a small sample GRASS LOCATION with three vector layers and one raster elevation map. Create a new folder called grassdata, download the QGIS “Alaska” dataset qgis_sample_data.zip from https://qgis.org/downloads/data/ and unzip the file into grassdata.

More sample GRASS LOCATIONs are available at the GRASS website at https://grass.osgeo.org/download/sample-data/.

Charger des données GRASS raster et vecteur

If the provider is loaded in QGIS, the location item with GRASS icon is added in the browser tree under each folder item which contains GRASS location. Go to the folder grassdata and expand location alaska and mapset demo.

Vous pouvez charger un raster et des couches vecteur GRASS comme n’importe quelle autre couche depuis le navigateur soit en double-cliquant sur en entrée de couche ou par un glisser-déposer dans le canevas de carte ou dans la légende.

Astuce

Charger des données GRASS

Si vous ne pouvez pas voir de secteur GRASS, vérifiez dans Aide ‣ A propos ‣ Fournisseurs si le fournisseur de données vecteur est chargé.

Importer des données dans un SECTEUR GRASS par glisser-déposer

Cette section donne un exemple de comment importer des données raster et vecteur dans un jeu de données GRASS.

1. Dans le navigateur QGIS, déplacez-vous dans le jeu de données dans lequel vous souhaitez importer des données.

2. Dans le navigateur QGIS, trouvez une couche que vous souhaitez importer dans GRASS; vous pouvez ouvrir une autre instance du navigateur (Explorateur (2)) si la source de données est trop éloignée du jeu de données dans l’arbre.

3. Faîtes un glisser-déposer dans le jeu de données cible. L’import peut prendre un certain temps pour les couches volumineuses et vous verrez l’icône animée en face des nouvelles entrées de couches jusqu’à ce que l’import soit terminé.

Lorsque les données raster sont dans ces SCR différents, elles peuvent être reprojetées en utilisant une transformation Approximée (rapide) ou Exacte (précise). Si un lien vers une source raster est créé (via r.external) et que la donnée source est dans le même SCR et que le format est géré par GDAL alors le SCR de la source de données sera utilisé. Vous pouvez paramétrer ces options dans l’onglet Explorateur dans

Si un raster source a plus d’une seule bande, une nouvelle carte GRASS est créée à partir de chaque couche avec un suffixe .<numéro de bande> et un groupe de toutes les cartes avec l’icône est créé. Les rasters externes ont une icône différente .

Gérer GRASS depuis l’Explorateur QGIS

• Copier des données: les cartes GRASS peuvent être copiées entre les jeux de données au sein du même secteur par glisser-déposer.

• Supprimer des cartes: Faire un clic droit sur la carte GRASS et sélectionner Supprimer à partir du menu contextuel.

• Renommer des cartes: Faire un clic-droit sur une carte GRASS et sélectionner Renommer depuis le menu contextuel.

Options GRASS

Les options GRASS peuvent être paramétrées dans la boîte de dialogue Options GRASS qui peut être ouverte en faisant un clic droit sur le secteur ou le jeu de données dans l’explorateur et en choisissant Options GRASS.

Lancer l’extension GRASS

To use GRASS functionalities in QGIS, you must select and load the GRASS plugin using the Plugin Manager. To do this, go to the menu Plugins ‣ Manage and Install Plugins…, select GRASS and click OK.

Les fonctionnalités principales suivantes sont fournies par la barre d’outils (Extensions ‣ GRASS) lorsque vous lancez l’extension GRASS :

• ^{Ouvrir le jeu de données}

• ^{Nouveau jeu de données}

• ^{Fermer le jeu de données}

• ^{Ouvrir les outils GRASS}

• ^{Afficher la région courante GRASS}

• ^{Options GRASS}

Ouvrir un jeu de données GRASS

Un jeu de données GRASS doit être ouvert pour avoir accès aux outils GRASS dans l’extension (les outils sont désactivés si aucun jeu de cartes n’est ouvert). Vous pouvez ouvrir un jeu de données à partir de l’explorateur: faîtes un clic droit sur un jeu de données et choisissez Ouvrir le jeu de données à partir du menu contextuel.

Secteur et Jeu de données GRASS

Les données GRASS sont stockées dans un répertoire référencé sous le nom GISDBASE. Ce répertoire, souvent appelé grassdata, doit être créé avant que vous commenciez à travailler avec l’extension GRASS dans QGIS. Dans ce répertoire, les données GRASS sont organisées par projets et stockées dans des sous-répertoires appelés SECTEUR ( LOCATION en Anglais). Chaque SECTEUR est défini par son système de coordonnées, sa projection et son étendue géographique. Chaque SECTEUR peut contenir plusieurs Jeux de données (MAPSETs en Anglais) (sous-répertoires du SECTEUR) qui sont utilisés pour subdiviser le projet en différents thèmes, sous régions ou espaces de travail pour chaque membre d’une équipe (Neteler & Mitasova 2008 Bibliographie). Pour pouvoir analyser des couches raster ou vecteur à l’aide des modules GRASS, vous devez les importer dans un SECTEUR. (Ce n’est pas complètement vrai, car avec les modules GRASS r.external et v.external, vous pouvez lier (en lecture seule) des données externes gérées par GDAL/OGR sans les importer. Comme il ne s’agit pas d’une fonctionnalité courante pour les débutants sur GRASS, elle ne sera pas décrite ici).

Données GRASS du SECTEUR Alaska

Importer des données dans un SECTEUR GRASS

Consultez la section Importer des données dans un SECTEUR GRASS par glisser-déposer pour voir comment les données peuvent être facilement importées par glisser-déposer dans l’explorateur.

Cette section donne un exemple d’importation de données raster et vecteur dans le SECTEUR GRASS “alaska” fournit dans le jeu de données QGIS “Alaska”, de la manière la plus classique, en utilisant les modules GRASS de base. Nous utiliserons la couche raster d’occupation du sol landcover.img et la couche vectorielle au format GML lakes.gml, toutes deux présentes dans le jeu de données “Alaska” (voir Téléchargement des données exemple).

1. Démarrez QGIS et assurez vous que l’extension GRASS est chargée.

2. Dans la barre d’outils GRASS, cliquez sur ^{Ouvrir un jeu de données} pour ouvrir l’assistant Jeu de données.

3. Select as GRASS database the folder grassdata in the QGIS Alaska dataset, as LOCATION “alaska”, as MAPSET “demo” and click OK.

4. Maintenant cliquez sur ^{Ouvrir les outils GRASS}. La boîte à outils GRASS s’ouvre (voir section La Boîte à outils GRASS).

5. Pour importer la couche raster landcover.img, cliquez sur le module r.in.gdal dans l’onglet Arborescence des modules. Ce module GRASS vous permet d’importer les fichiers raster gérés par la librairie GDAL dans un SECTEUR GRASS. La fenêtre r.in.gdal apparaît.

6. Naviguer jusqu’au répertoire raster dans le jeu de données QGIS “Alaska” et sélectionnez le fichier landcover.img.

7. As raster output name, define landcover_grass and click Run. In the Output tab, you see the currently running GRASS command r.in.gdal -o input=/path/to/landcover.img output=landcover_grass.

8. When it says Successfully finished, click View Output. The landcover_grass raster layer is now imported into GRASS and will be visualized in the QGIS canvas.

9. Pour importer le fichier GML lakes.gml, cliquez sur le module v.in.ogr dans l’onglet Arborescence des modules. Ce module vous permet d’importer des données vectorielles gérées par OGR dans un SECTEUR GRASS. La fenêtre v.in.ogr apparaît.

10. Naviguer jusqu’au répertoire gml dans le jeu de données QGIS “Alaska” et sélectionnez le fichier lakes.gml.

11. As vector output name, define lakes_grass and click Run. You don’t have to care about the other options in this example. In the Output tab you see the currently running GRASS command v.in.ogr -o dsn=/path/to/lakes.gml output=lakes\_grass.

12. When it says Succesfully finished, click View Output. The lakes_grass vector layer is now imported into GRASS and will be visualized in the QGIS canvas.

Créer un nouveau SECTEUR GRASS

À titre d’exemple, voici le SECTEUR alaska GRASS, projeté en Albers Equal Area et ayant pour unité le pied. Ce SECTEUR alaska sera utilisé pour tous les exemples et exercices GRASS qui suivent. Il est utile de le télécharger et de l’installer sur votre ordinateur (voir Téléchargement des données exemple).

1. Démarrez QGIS et assurez vous que l’extension GRASS est chargée.

2. Affichez le shapefile alaska.shp (voir section Charger une couche à partir d’un fichier) du jeu de données QGIS Alaska (voir Téléchargement des données exemple).

3. Dans la barre d’outils GRASS, cliquez sur ^{Nouveau jeu de données} pour ouvrir l’assistant de création de Jeux de données.

4. Select an existing GRASS database (GISDBASE) folder grassdata, or create one for the new LOCATION using a file manager on your computer. Then click Next.

5. Nous pouvons utiliser cet assistant à la fois pour créer un nouveau Jeu de données dans un SECTEUR existant (voir section Ajouter un nouveau Jeu de données) et pour créer également un nouveau SECTEUR. Cliquez sur le bouton radio Créez un nouveau secteur (voir figure_grass_new_location).

6. Enter a name for the LOCATION – we used “alaska” – and click Next.

7. Définissez la projection en cliquant sur le bouton radio Projection pour activer la liste des projections.

8. Nous utilisons la projection Albers Equal Area Alaska (pieds). Étant donné que nous savons qu’elle correspond au code EPSG 2964, nous le saisissons dans le champ de recherche. (Note : Si vous souhaitez reproduire la manipulation pour un autre SECTEUR et une autre projection dont vous ne connaissez pas le code EPSG, cliquez sur ^{Statut de la projection} dans le coin inférieur droit de la barre d’état de QGIS (voir section Utiliser les projections)).

9. Saisissez 2964 dans le Filtre pour sélectionner la projection.

10. Click Next.

11. To define the default region, we have to enter the LOCATION bounds in the north, south, east, and west directions. Here, we simply click on the button Set Current QGIS Extent, to apply the extent of the loaded layer alaska.shp as the GRASS default region extent.

12. Click Next.

13. Nous avons aussi besoin de définir un Jeu de données dans notre nouveau SECTEUR (étape indispensable lors de la création d’un nouveau SECTEUR). Vous pouvez l’appeler comme vous le souhaitez - nous utiliserons “demo”. GRASS crée automatiquement un Jeu de données spécial appelé PERMANENT, conçu pour stocker les données essentielles du projet, son emprise spatiale par défaut et la définition du système de coordonnées (voir Neteler & Mitasova 2008 Bibliographie).

14. Check out the summary to make sure it’s correct and click Finish.

15. Le nouveau SECTEUR “alaska” et les deux Jeux de données “démo” et “PERMANENT” sont créés. Le jeu de données ouvert à ce moment est “démo”, tel que vous l’avez défini.

16. Notez que certains outils de la barre d’outils GRASS qui n’étaient pas accessibles le sont maintenant.

Créer un nouveau SECTEUR ou Jeu de données GRASS dans QGIS

Si ce processus semble long, il s’agit en fait d’un moyen simple et rapide de créer un SECTEUR. Le SECTEUR “alaska” est maintenant prêt pour l’importation de données (voir section Importer des données dans un SECTEUR GRASS). Vous pouvez également utiliser des données raster ou vecteur existantes dans le SECTEUR “alaska” inclues dans le jeu de données QGIS “Alaska” Téléchargement des données exemple et continuez avec la section Le modèle vecteur de GRASS.

Ajouter un nouveau Jeu de données

Un utilisateur a seulement des droits d’écriture sur le Jeu de données GRASS qu’il a créé. Cela veut dire, qu’au-delà de l’accès à son propre Jeu de données GRASS, vous pouvez lire les Jeux de données des autres utilisateurs (et ils peuvent lire le votre), mais vous ne pouvez modifier ou supprimer que les données de votre propre Jeu de données.

Tous les Jeux de données incluent un fichier WIND qui stocke l’emprise et la résolution raster courante (voir Neteler & Mitasova 2008 dans Bibliographie et section L’outil région GRASS).

1. Démarrez QGIS et assurez vous que l’extension GRASS est chargée.

2. Dans la barre d’outils GRASS, cliquez sur ^{Nouveau jeu de données} pour ouvrir l’assistant de création de Jeux de données.

3. Sélectionnez le répertoire grassdata de la base de données GRASS (GISDBASE) qui contient déjà le SECTEUR “alaska” et où nous voulons ajouter un autre SECTEUR nommé “test”.

4. Click Next.

5. We can use this wizard to create a new MAPSET within an existing LOCATION or to create a new LOCATION altogether. Click on the radio button Select location (see figure_grass_new_location) and click Next.

6. Enter the name test for the new MAPSET. Below in the wizard, you see a list of existing MAPSETs and corresponding owners.

7. Click Next, check out the summary to make sure it’s all correct and click Finish.

Le modèle vecteur de GRASS

Il est important de comprendre le modèle de données vectorielles GRASS avant de se lancer dans la numérisation. En général, GRASS utilise un modèle de données vectorielles topologique. Cela signifie que les surfaces ne sont pas représentées par des polygones fermés et distincts, mais par une ou plusieurs limites. Une limite entre des polygones adjacents n’est numérisée qu’une seule fois et est partagée par les deux surfaces. Les limites doivent être connectées sans trous. Une surface est identifiée (et libellée) via le centroïde de la surface.

Outre les limites et centroïdes, une couche vectorielle peut également contenir des points et des lignes. Tous ces éléments de géométrie peuvent être mélangés dans une couche vectorielle et seront représentés dans différentes “sous-couches” dans une carte vectorielle GRASS. Ainsi, une couche GRASS n’est pas un vecteur ou un raster, mais un niveau à l’intérieur d’une couche vectorielle. Il est important de bien distinguer ceci (même s’il est possible de mélanger des éléments de géométries différentes, c’est inhabituel et même dans GRASS, on l’utilise dans des cas particuliers tel que l’analyse de réseau. Normalement, vous devriez stocker des éléments de géométries différentes dans des couches différentes).

Il est possible de stocker plusieurs “sous-couches” dans une couche vectorielle. Par exemple, des champs, de la forêt et des lacs peuvent être stockés dans une couche vectorielle. Des forêts et des lacs adjacents partagent les mêmes limites, mais ils auront des tables attributaires différentes. Il est aussi possible de faire correspondre une table attributaire aux limites. Par exemple, la limite entre un lac et une forêt peut être une route qui peut avoir une table attributaire différente.

La “sous-couche” est définie dans GRASS par un chiffre. Ce chiffre définit s’il y a plusieurs sous-couches à l’intérieur d’une couche vectorielle (par exemple, il définit s’il s’agit de lac ou de forêt). Pour l’instant, il s’agit d’un nombre, mais dans des versions futures GRASS pourra utiliser des noms pour les sous-couches dans l’interface utilisateur.

Les données attributaires peuvent être stockées dans le SECTEUR au format dBase, SQLite3 ou dans des tables de bases de données externes comme par exemple : PostgreSQL, MySQL, Oracle, etc.

Les données attributaires sont liées à la géométrie par le biais d’un champ “category”.

“Category” (clé, ID) est un entier attaché à la géométrie, et il est utilisé comme lien vers une colonne de clé dans la table de base de données.

Astuce

Apprendre le modèle vecteur de GRASS

The best way to learn the GRASS vector model and its capabilities is to download one of the many GRASS tutorials where the vector model is described more deeply. See https://grass.osgeo.org/documentation/manuals/ for more information, books and tutorials in several languages.

Création d’une nouvelle couche vectorielle GRASS

Pour créer un nouvelle couche vecteur GRASS, sélectionnez une des entrées suivantes dans le menu contextuel d’un jeu de données:

• Nouvelle couche de points

• Nouvelle couche de lignes

• Nouvelle couche de polygones

et saisissez un nom dans la boîte de dialogue. Une nouvelle carte vecteur sera créée et la couche sera ajoutée au canevas en mode édition. Sélectionner le type de couche ne restreint pas le type géométrique qui peut être numérisé dans la couche vecteur. Dans GRASS, il est possible d’organiser toute sorte de type géométrique (point, ligne et polygone) au sein d’une même couche. Le type est uniquement utilisé pour ajouter une couche au canevas de cartes car QGIS impose qu’une couche ait un seul type géométrique.

Il est également possible d’ajouter les couches aux couches vecteurs existantes en sélectionnant une des entrées décrites ci-dessus depuis le menu contextuel de la carte vecteur existante.

Dans GRASS, il est possible de gérer plusieurs types de géométrie (point, ligne et surface) dans une seule couche d’information, car GRASS utilise un modèle vecteur topologique. Vous n’avez donc pas besoin de sélectionner un type de géométrie quand vous créez une couche vectorielle GRASS. Ce comportement est différent de celui de la création de shapefile avec QGIS, car les shapefiles utilisent un modèle vecteur d’entité simple (voir section Creating new vector layers).

Numérisation et édition de couche vectorielle GRASS

Les couches vecteur GRASS peuvent être numérisées en utilisant les outils de numérisation standards de QGIS. Il existe néanmoins quelques particularités dont vous devez avoir notion, dues

• au modèle topologique de GRASS comparé aux entités simples de QGIS.

• à la complexité du modèle GRASS.

  • au couches multiples dans des cartes simples.

  • à plusieurs types géométriques dans une seule carte.

  • au partage de géométries par plusieurs entités de plusieurs couches.

Les particularités sont discutées dans les sections qui suivent.

Enregistrer, annuler les modifications, annuler, refaire

Avertissement

Toutes les modifications faites pendant l’édition sont immédiatement écrites dans la couche vecteur et les tables attributaires associées.

Les modifications sont écrites après chaque opération mais il est possible d’annuler / refaire une modification ou toutes les modifications au moment de fermer l’édition. Si une annulation partielle ou complète est utilisée, l’état d’origine est ré-écrit dans la couche vectorielle et ses tables attributaires associées.

Il y a deux raisons principales à ce comportement :

• Il est dans la nature de GRASS que l’utilisateur sait vraiment ce qu’il veut faire pour les couches vecteurs et qu’il vaut mieux avoir sauvegardé les données lorsque le travail est soudainement interrompu (par exemple, lors d’un plantage).

• La nécessité pour une édition correcte de données topologiques de disposer d’une information visuelle sur le respect des règles topologiques, une telle information peut uniquement être acquise depuis une couche vecteur GRASS si les changements sont écrits dans la couche.

Barre d’outils

La “barre d’outils de numérisation” dispose d’outils spécifiques lorsqu’une couche GRASS est en édition:

Icône	Outil	Fonction
	Nouveau Point	Numérise un nouveau point
	Nouvelle Ligne	Numérise une nouvelle ligne
	Nouveau Contour	Numériser une nouvelle enveloppe.
	Nouveau Centroïde	Numérise un nouveau centroïde (permet d’étiqueter un polygone existant)
	Nouvelle enveloppe fermée.	Numériser une nouvelle enveloppe fermée.

Table des outils d’édition GRASS

Astuce

Numérisation de polygones dans GRASS

Si vous voulez créer un polygone dans GRASS, vous devez numériser premièrement les limites du polygone. Ensuite, vous ajoutez un centroïde (emplacement de l’étiquette) dans le polygone fermé. La raison en est, que le modèle vectoriel topologique assure toujours le lien entre les informations d’attributs des polygones via le centroïde et non via la limite.

Categorie

La catégorie, souvent appelée cat est une sorte d’identifiant. Le nom a pour origine l’époque où les vecteurs GRASS avaient un seul attribut « catégorie ». La catégorie est utilisée comme lien entre les géométries et les attributs. Une géométrie unique peut avoir plusieurs catégories et ainsi représenter plusieurs entités dans différentes couches. Pour le moment, il n’est possible d’assigner qu’une seule catégorie par couche en utilisant les outils d’édition dans QGIS. Les nouvelles entités ont une nouvelle catégorie unique, à l’exception des enveloppes. Les enveloppes forment généralement des surfaces et ne représentent pas des entités linéaires, il est néanmoins possible de définir des attributs pour une enveloppe ultérieurement, par exemple dans une couche différente.

Les nouvelles catégories sont toujours créées uniquement dans la couche en cours d’édition.

Il n’est pas possible d’affecter plusierus catégories aux géométries en utilisant l’édition dans QGIS, ces données sont correctement représentées sous forme d’entités multiples et les entités individuelles, même issues de différentes couches, peuvent être supprimées.

Attributs

Les attributs de la couche en cours d’édition peuvent seulement être modifiés. Si la carte vecteur contient plusieurs couches, les entités des autres couches auront leurs attributs paramétrés sur “<non éditable (couche #)>” pour vous prévenir que tel attribut n’est pas modifiable. La raison est que les autres couches peuvent avoir différents jeux d’attributs alors que QGIS ne gère qu’un seul jeu de champs par couche.

Si une primitive géométrique ne dispose pas de catégorie, une nouvelle catégorie unique est automatiquement affectée et un nouvel enregistrement dans la table d’attribut est créé lorsqu’un attribut de cette géométrie est modifié.

Astuce

Si vous voulez réaliser des mises à jour massives d’attributs dans la table, par exemple, à l’aide de la “Calculatrice de Champs” (Utiliser la Calculatrice de Champs), et qu’il existe des entités sans catégorie que vous ne souhaitez pas mettre à jour (typiquement les enveloppes), vous pouvez les filtrer en paramétrant le “Filtre Avancé” sur cat is not null.

Style d’édition

La symbologie topologique est indispensable à l’édition des données topologiques. Lorsque l’édition démarre, un rendu spécifique “Édition GRASS” est automatiquement appliqué à la couche et le moteur de rendu originel est restauré lorsque l’édition prend fin. Le style peut être modifié dans l’onglet “Style” des propriétés de la couche. Le style peut également être enregistré dans le fichier de projet ou dans un fichier séparé comme tout autre style. Si vous personnalisez le style, ne modifiez pas son nom car il est utilisé pour restaurer le style lorsque l’édition est à nouveau effective.

Astuce

N’enregistrez pas le fichier de projet lorsque la couche est en cours d’édition; la couche serait alors enregistrée avec le “Style d’édition” qui n’a aucun sens si la couche n’est pas en cours d’édition.

Le style est basé sur l’information topologique qui est temporairement ajoutée à la table des attributs dans le champ “topo_symbol”. Ce champ est automatiquement supprimé lorsque l’édition prend fin.

Astuce

Ne supprimez pas le champ “topo_symbol” de la table d’attributs, cela rendrait les entités non visibles car le moteur de rendu est basé sur le contenu de cette colonne.

Accrochage

Pour construire une surface, les sommets des enveloppes connectées doivent avoir exactement les mêmes coordonnées. Cela peut se faire en utilisant l’outil d’accrochage uniquement si le canevas de carte et la couche vecteur partagent le même SCR. Dans le cas contraire, la conversion des coordonnées de la couche au canevas peut entraîner de légères différences dues aux transformations de SCR.

Astuce

Utilisez le SCR de la couche pour le canevas de cartes lors de l’édition.

Limites

Éditer plusieurs couches en même temps au sein du même jeu de données vecteur n’est pas géré. Cela est du à l’impossibilité de gérer plusieurs piles d’annulation pour une seule source de données.

Sous Linux et macOS, une seule couche GRASS peut être modifiée à la fois. Cela est dû à un bug dans GRASS qui ne permet pas de fermer les pilotes de base de données dans un ordre aléatoire. Cela sera corrigé par les développeurs GRASS.

Astuce

Droits d’édition GRASS

Vous devez être propriétaire du Jeu de données que vous voulez éditer. Il est impossible de modifier des informations d’un Jeu de données qui n’est pas à vous, même si vous avez des droits en écriture.

L’outil région GRASS

La définition d’une région (définir une emprise spatiale de travail) dans GRASS est très importante pour travailler avec des couches rasters. Le travail d’analyse vecteur n’est, par défaut, pas limitée à une région définie. Mais, tous les rasters nouvellement créés auront l’emprise spatiale et la résolution de la région GRASS en cours d’utilisation, indépendamment de leur emprise et résolution d’origine. La région courante GRASS est stockée dans le fichier $LOCATION/$MAPSET/WIND, et celui-ci définit les limites Nord, Sud, Est et Ouest, le nombre de lignes et de colonnes ainsi que la résolution spatiale horizontale et verticale.

Il est possible d’afficher ou de masquer l’emprise de la région GRASS dans QGIS à l’aide du bouton ^{Afficher la région courante GRASS}.

The region can be modified in “Region” tab in “GRASS Tolls” dock widget. Type in the new region bounds and resolution, and click Apply. If you click on Select the extent by dragging on canvas you can select a new region interactively with your mouse on the QGIS canvas dragging a rectangle.

Le module GRASS g.region propose un grand nombre de paramètres pour définir de façon appropriée les limites et la résolution d’une région pour faire de l’analyse raster. Vous pouvez vous servir de ces paramètres dans la boîte à outils GRASS décrite dans la section La Boîte à outils GRASS.

La Boîte à outils GRASS

La fenêtre ^{Ouvrir les outils GRASS} donne accès aux fonctionnalités GRASS qui permettent de travailler sur les données d’un SECTEUR et d’un Jeu de données. Pour utiliser la Boîte à outils GRASS, vous devez ouvrir un SECTEUR et un Jeu de données sur lequel vous avez des droits d’écriture (que vous avez normalement si vous avez créé le Jeu de données). Cela est nécessaire car les rasters et les vecteurs nouvellement créés lors des analyses doivent être écrits dans le SECTEUR et Jeu de données courant.

Boîte à outils GRASS et arbre des modules.

Travailler avec les modules GRASS

La console de la Boîte à outils GRASS vous donne accès à pratiquement tous les modules GRASS (plus de 300) en ligne de commande. Afin d’offrir un environnement de travail plus agréable, environ 200 d’entre eux sont disponibles via l’interface graphique de la Boîte à outils GRASS.

A complete list of GRASS modules available in the graphical Toolbox in QGIS version 3.4 is available in the GRASS wiki at https://grass.osgeo.org/wiki/GRASS-QGIS_relevant_module_list.

Il est aussi possible de personnaliser le contenu de la boîte à outils GRASS. Ceci est décrit dans la section Paramètrer la boîte à outils GRASS.

Comme indiqué sur la figure figure_grass_toolbox, vous pouvez chercher le module GRASS approprié en utilisant l’onglet Arborescence des modules ou en utilisant l’onglet Liste des Modules pour faire une recherche.

Lorsque vous cliquez sur un module, un nouvel onglet apparaît proposant trois sous-onglets : Options, Rendu et Manuel.

Options

L’onglet Options propose une interface simplifiée où vous pouvez sélectionner un raster ou un vecteur en cours de visualisation dans QGIS et saisir les paramètres spécifiques au module avant de le lancer.

Boîte à outils des modules GRASS: Options.

Tous les paramètres du module ne sont généralement pas fournis afin de simplifier les fenêtres. Pour utiliser des paramètres qui ne se trouvent pas dans la fenêtre, vous devez utiliser la console GRASS et lancer les modules en lignes de commande.

Une nouvelle fonctionnalité depuis QGIS 1.8.0 est l’ajout d’un bouton Afficher les options avancées >> en-dessous de la fenêtre simplifiée de l’onglet Options. Pour l’instant seul le module v.in.ascii a été adapté afin de servir d’exemple d’utilisation mais d’autres le seront dans les prochaines versions de QGIS. La finalité est de pouvoir recourir à toutes les options de GRASS sans devoir ouvrir la console GRASS.

Rendu

Boîte à outils des modules GRASS: Sortie.

The Output tab provides information about the output status of the module. When you click the Run button, the module switches to the Output tab and you see information about the analysis process. If all works well, you will finally see a Successfully finished message.

Manuel

Boîte à outils de module GRASS: Manuel.

L’onglet Manuel montre la page HTML d’aide du module GRASS. Vous pouvez vous en servir pour voir les autres paramètres du module et pour avoir une connaissance plus approfondie de l’objet du module. À la fin de chaque page d’aide d’un module, vous avez des liens vers Main Help index (index principal), Thematic.index (index par thème) et Full.index (index complet). Ces liens vous donnent les mêmes informations que si vous utilisiez directement g.manual.

Astuce

Afficher les résultats immédiatement

Si vous voulez voir immédiatement dans votre fenêtre carte le résultat des calculs du module, vous pouvez utiliser le bouton “Vue” au bas de l’onglet du module.

Exemples de modules GRASS

Les exemples suivants décrivent les possibilités de certains modules GRASS.

Création de courbes de niveau

Le premier exemple permet de créer une couche vectorielle de courbes de niveau à partir d’un modèle numérique de terrain (MNT). Ici, nous considérerons que le SECTEUR Alaska a été installé comme décrit dans la section Importer des données dans un SECTEUR GRASS.

• Premièrement, ouvrez le secteur en cliquant sur le bouton ^{Ouvrir le jeu de données} et choisissez le secteur Alaska.

• Ouvrez la boite à outils à l’aide du bouton ^{Ouvrir les outils GRASS}.

• Dans la liste des outils double-cliquez sur Raster -> Gestion de surface -> Générer des lignes vectorielles de contours.

• Maintenant, cliquez sur l’outil r.contour, cela ouvrira une fenêtre comme expliqué ci-dessus (voir Travailler avec les modules GRASS).

• Dans le Nom de la couche raster en entrée saisissez gtopo30.

• Dans le champ Increment between Contour levels , saisissez la valeur 100. (Cela va créer des courbes de niveau tous les 100 mètres)

• Saisisez dans le champ Nom de la couche vectorielle en sortie, le nom ctour_100.

• Click Run to start the process. Wait for several moments until the message Successfully finished appears in the output window. Then click View Output and Close.

Comme il s’agit d’une grande région, cela prendra un certain temps à s’afficher. Une fois l’affichage terminé, vous pouvez ouvrir la fenêtre de propriétés de la couche pour changer la couleur des courbes de niveau afin qu’elles apparaissent clairement au dessus de la couche raster d’élévation comme décrit dans Fenêtre Propriétés d’une couche vecteur.

Zoomez sur une petite région montagneuse du centre de l’Alaska. Avec un zoom important, vous constaterez que les courbes de niveau sont constituées de lignes brisées avec des angles vifs. GRASS offre la possibilité de généraliser les cartes vecteurs à l’aide de l’outil v.generalize, tout en conservant leur forme générale. L’outil utilise différents algorithmes ayant différents objectifs. Certains de ces algorithmes (par exemple : Douglas Peucker et Réduction de Vertex) simplifient les lignes en supprimant des sommets. La couche simplifiée se chargera plus rapidement. Cette commande est utile lorsque vous avez une couche vectorielle très détaillée et que vous créez une carte à petite échelle où les détails ne sont donc pas nécessaires.

Astuce

L’outil de simplification

Vous remarquerez que QGIS dispose de l’outil Vecteur ‣ Outils de géométrie ‣ Simplifier les géométries qui fonctionne comme l’algorithme Douglas-Peucker de GRASS, v.generalize.

Cependant, le but de cet exemple est différent. Les courbes de niveau créées avec r.contour ont des angles vifs qui doivent être lissés. Parmi les algorithmes de v.generalize, il y a l’algorithme de Chaiken qui fait justement ça (comme Hermite splines). Gardez à l’esprit que ces algorithmes peuvent ajouter des sommets supplémentaires au vecteur, l’amenant à se charger encore plus lentement.

• Ouvrez la Boîte à outils GRASS et double cliquez sur Vecteur -> Développer la carte -> Généralisation. Cliquez alors sur le module v.generalize pour ouvrir sa fenêtre d’options.

• rifier que la couche vectorielle “ctour_100” apparait dans le champ Nom de la couche vectorielle en entrée.

• From the list of algorithms, choose Chaiken’s. Leave all other options at their default, and scroll down to the last row to enter in the field Name for output vector map “ctour_100_smooth”, and click Run.

• The process takes several moments. Once Successfully finished appears in the output windows, click View Output and then Close.

• Vous pouvez changer la couleur de cette couche vectorielle pour qu’elle apparaisse clairement sur le raster et qu’elle contraste aussi avec la couche de départ.Vous remarquerez que les nouvelles courbes de niveau ont des angles plus arrondis que l’original tout en restant fidèle à la forme globale d’origine.

Module GRASS v.generalize utilisé pour adoucir une couche vectorielle.

Astuce

Autres utilisations de r.contour

La procédure décrite ci-dessus peut être utilisée dans d’autres cas similaires. Si vous disposez d’une couche d’informations raster représentant des précipitations, par exemple, vous pouvez utiliser la même méthode pour créer des isohyètes (lignes reliant des points d’égales quantités de précipitations).

Créer un ombrage avec effet 3D

Différentes méthodes sont utilisées pour afficher les modèles numérique de terrain et donner un effet 3D au carte. L’utilisation de courbes de niveau comme décrit ci-dessus est un des moyens souvent utilisés pour produire des cartes topographiques. Un autre moyen de rendre cet effet 3D est d’utiliser l’ombrage. L’ombrage est créé à partir du modèle numérique de terrain (MNT) en calculant d’abord les pentes et les expositions puis en simulant la position du soleil dans le ciel ce qui donne à chaque cellule une valeur de réflectance. Les pentes éclairées par le soleil sont plus claires et les pentes à l’abri du soleil sont plus sombres.

• Commencez par ouvrir la couche raster gtopo30. Ouvrez la Boîte à outils GRASS et dans la catégorie Raster double cliquez sur Analyse spatiale ‣ Analyse de terrain.

• Cliquez ensuite sur r.shaded.relief pour lancer le module.

• Changer l” Azimuth du soleil par rapport au nord, en degrés et mettez 315 au lieu de 270.

• Enter gtopo30_shade for the new hillshade raster, and click Run.

• Quand le calcul est terminé, ajoutez le raster d’ombrage à la fenêtre carte. Normalement, il devrait s’afficher en niveau de gris.

• Pour voir les deux couches d’informations ombrage et gtopo30 en même temps, placez la couche ombrage sous la couche gtopo30 dans le gestionnaire de couches et ouvrez la fenêtre Propriétés de la couche gtopo30, allez sur l’onglet Transparence et fixez la transparence à environ 25%.

Vous devriez maintenant avoir la couche gtopo30 en couleur et en transparence, affiché au dessus de la couche d’ombrage en niveau de gris. Pour bien visualiser l’effet d’ombrage, décochez puis recochez la couche gtopo30_shade dans la légende.

Utiliser la console GRASS

L’extension Grass de QGIS est faite pour les utilisateurs ne connaissant pas GRASS et qui ne sont pas familiers avec les modules et les options. Ainsi, certains modules dans la Boîte à outils n’apparaissent pas avec toutes les options possibles et certains n’apparaissent pas du tout. La console GRASS donne accès à ces modules additionnels qui n’apparaissent pas dans la Boîte à outils et aux options supplémentaires des modules qui n’apparaissent que de façon simplifiée dans la Boîte à outils. Cet exemple montre l’utilisation d’une option supplémentaire du module r.shaded.relief utilisé ci-dessus.

La console GRASS utilisation du module r.shaded.relief.

Le module r.shaded.relief possède un paramètre zmult qui multiplie la valeur de l’altitude (exprimé dans la même unité que les coordonnées X - Y) ce qui a pour effet d’accentuer le relief.

• Load the gtopo30 elevation raster as above, then start the GRASS Toolbox and click on the GRASS shell. In the shell window, type the command r.shaded.relief map=gtopo30 shade=gtopo30_shade2 azimuth=315 zmult=3 and press Enter.

• Une fois le calcul terminé, allez sur l’onglet Parcourir et double-cliquez sur le nouveau raster gtopo30_shade2 pour l’afficher dans QGIS.

• Comme expliqué ci-dessus, placez le raster d’ombrage sous le raster gtopo30 puis vérifiez la transparence du raster gtopo30. Vous devriez constater que le relief apparaît plus marqué qu’avec le premier raster d’ombrage.

Affichage du relief ombré créé avec le module GRASS r.shaded.relief.

Statistiques raster avec des couches vectorielles

L’exemple suivant comment un module GRASS peut aggréger des données raster et ajouter des colonnes de statistiques pour chaque polygone d’une couche vectorielle.

• Again using the Alaska data, refer to Importer des données dans un SECTEUR GRASS to import the shapefiles/trees.shp file into GRASS.

• Un étape intermédiaire est nécessaire : des centroïdes doivent importés afin d’avoir une couche GRASS vecteur complète (qui inclue les contours et les centroïdes).

• Dans la Boîte à outils choisissez Vecteur -> Gestion des entités et ouvrez le module v.centroids.

• Entrez “forest_areas” comme nom de couche en sortie et lancez le module.

• Maintenant ouvrez la couche vectorielle forest_areas et affichez les types de forêts avec différentes couleurs : caduques, persistentes, mélangées. Dans la fenêtre Propriétés, onglet symbologie , choisissez le Type de légende “Valeur unique” et le champ “VEGDESC” comme champ de classification. (Reportez vous aux explications de l’onglet Symbologie Onglet Symbologie de la section vecteur).

• Réouvrez la Boîte à outils GRASS et ouvrez Vecteur -> Mise à jour vectorielle via d’autres cartes.

• Cliquez sur le module v.rast.stats. Saisissez gtopo30 et forest_areas.

• Only one additional parameter is needed: Enter column prefix elev, and click Run. This is a computationally heavy operation, which will run for a long time (probably up to two hours).

• Pour finir, ouvrez la table attributaire de forest_areas, et vérifiez que plusieurs nouvelles colonnes ont étés ajoutées dont elev_min, elev_max, elev_mean, etc., pour chaque polygone de forêt.

Paramètrer la boîte à outils GRASS

Pratiquement tous les modules GRASS peuvent être ajoutés à la Boîte à outils. Une interface XML est fournie pour analyser les fichiers XML très simples qui configurent l’apparence et les paramètres des modules dans la boîte à outils.

Un exemple de fichier XML pour le module v.buffer (v.buffer.qgm) est donné ci-dessous :

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE qgisgrassmodule SYSTEM "http://mrcc.com/qgisgrassmodule.dtd">

<qgisgrassmodule label="Vector buffer" module="v.buffer">
        <option key="input" typeoption="type" layeroption="layer" />
        <option key="buffer"/>
        <option key="output" />
</qgisgrassmodule>

The parser reads this definition and creates a new tab inside the Toolbox when you select the module. A more detailed description for adding new modules, changing a module’s group, etc., can be found at https://qgis.org/en/site/getinvolved/development/addinggrasstools.html.