Initiation ArcGis9 PDF

ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,

Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008

Cours initiation ArcGis 9.1SommaireIntroduction..........................................................................................................................................2

Qu’est-ce que ArcGIS ? .......................................................................................................................2

I. Les composantes de l’environnement ArcGis...........................................................................3 I.1. Les applications ......................................................................................................................3 I.2. Les extensions.........................................................................................................................4 I.3. L’outil de navigation...............................................................................................................5

II. Etapes de production d’une carte.............................................................................................6 II.1. Géoréférencement .................................................................................................................6 II.1.1. Notion de géoréférencement ..........................................................................................6 II.1.2. Manière de géoréférencement ........................................................................................7 II.1.2.1. Lancer ArcMap........................................................................................................7 II.1.2.2. Ajouter les données .................................................................................................8 II.1.2.3. Saisie des points de calage ....................................................................................14 II.1.2.4. Supprimer un point de calage ................................................................................14 II.1.2.5. Modifier les coordonnées d’un point de calage.....................................................14 II.1.2.6. Calcul de l’erreur moyenne quadratique (RMS) ...................................................14 II.1.2.7. Valider le calage....................................................................................................16

III. La digitalisation ......................................................................................................................16 III.1. Lancer ArcCatalog à partir d’ArcMap ...............................................................................18 III.2. Fonctionnement général de l’outil Edition.........................................................................21

IV. Mise en page et création d’une carte pour impression sous ArcMap................................25 IV.1. Les éléments liées aux blocs..............................................................................................26 IV.1.1. La flèche Nord ............................................................................................................26 IV.1.2. La barre d’échelle .......................................................................................................27 IV.1.3. La légende...................................................................................................................28

Cours initiation ArcGis 9.1 1 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008Introduction Bienvenue à la présentation du logiciel ArcGIS. L’objectif de ce document est de vous aiderà connaître l’environnement de ce logiciel ESRI et de déceler les composantes de ce systèmed’information géographique (SIG). Si vous êtes novice en matière de SIG, ce manuel constitue uneexcellente entrée en matière. Les lecteurs souhaitant mener à bien le projet SIG du manuel dans son intégralité doiventprévoir environ huit heures de travail soutenu. Pour commencer, il vous faut installer ArcGIS sur unordinateur doté du système d’exploitation Windows.

Qu’est-ce que ArcGIS ? Le logiciel ArcGis 9.1 est un système d’information géographique développé par la sociétéESRI (Environmental Systems Research Institute). C’est un outil pour gérer, visualiser,cartographier, interroger et analyser toutes les données disposant d’une composante spatiale. ArcGis se décline en trois licences aux fonctionnalités croissantes : ArcView, ArcEditoret ArcInfo.

Quelques liens utiles :

http://www.sig-gps.net/ http://www.esrifrance.fr/ http://www.esri.com/

Cours initiation ArcGis 9.1 2 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008I. Les composantes de l’environnement ArcGisI.1. Les applications : ArcGis comprend une suite d’applications intégrées :

ArcMap

ArcCatalog

ArcToolbox

A l’aide de ces trois applications, vous pouvez effectuer toutes les tâches SIG, de la plussimple à la plus avancée, y compris la cartographie, la gestion des données, l’analysegéographique, la mise à jour des données et le géotraitement….etc.

ArcCatalog ArcMap

Permet de gérer les fichiers Est utilisé pour toutes les tâches de données et l’organisation de cartographie et de mise à jour des bases de données ainsi ainsi que pour les analyses que d’enregistrer et de associées aux cartes. visualiser les métadonnées

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ArcToolbox : Est une boîte à outils permettant d’effectuer des conversions et de transferts de format et aussi de projection.

I.2. Les extensionsLes extensions les plus connues d’ArcGis sont les suivantes :

- Spatial Analyst : Modélisation spatiale avancée

- 3D Analyst : Modélisation 3D

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- GéoStatistical Analyst : Analyses et cartographie avancée

- Tracking Analyst : Analyses de données temporelles

I.3. L’outil de navigation Outil permet d’effectuer certaines opérations :

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Vous pouvez zoomer sur l’étendue d’une couche (clic droit sur la couche / zoom sur la couche) et également définir des seuils de zoom pour cette dernière.

Information sur une Rechercher entité une entité

II. Etapes de production d’une carte Puisque la carte utilise une symbolique conventionnelle, pour transmettre un message, onpeut la considérer comme un langage. Mais alors, pourquoi avoir crée un autre système decommunication différent de l’écriture ou des mathématiques ? En fait, ces deux modes de communication sont des systèmes linéaires qui ne délivrent leurmessage qu’au terme du développement et ne permettent pas non plus la superposition. Aucontraire, le langage graphique est un système spatial qui possède en propre certaines particularités : Un message aisément structuré grâce aux capacités particulières de notre perception visuelle.

II.1. GéoréférencementII.1.1. Notion de géoréférencement Le géoréférencement est un processus permettant d’établir une relation entre les entitésaffichés dans votre système d’information géographique et leur position dans le monde réel.

Cours initiation ArcGis 9.1 6 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008 La terre est sphérique, et les cartes étant plates, la conversion de positions géographiques surune surface de la terre en une surface plate nécessitant une formule mathématique appeléeprojection cartographique Pour bien exploiter les données sur votre SIG on utilise un système de coordonnées projetées(UTM) ou géographiques (WGS 84) Le géoréférencement transforme des données spatiales en données géographiques. Legéoréférencement peut correspondre à trois types d’opérations différentes : - la transformation des données spatiales en données géographiques par la déclaration d’un système de coordonnées, - la transformation d’un système de coordonnées géographiques à un autre - La transformation des données spatiales en cordonnées géographiques par transformation algébrique

II.1.2. Manière de géoréférencementII.1.2.1. Lancer ArcMap La fenêtre principale d’ArcMap représente un document ArcMap. Un document est unfichier d’extension *.mxd contenant une carte et sa mise en page. Il stocke les références auxemplacements des sources de données (les couches) et toutes les personnalisations d’interface, decouches, de mise en page, etc.

Cours initiation ArcGis 9.1 7 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008II.1.2.2. Ajouter les donnéesPour ajouter les données au document, utiliser cette commande :

Les données sont automatiquement ajoutées à un bloc de données :

Cours initiation ArcGis 9.1 8 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008

Après cette opération on aura deux possibilités :1. Un message d’avertissement (et non d’erreur) affiche qu’une ou plusieurs couches ne contiennentpas de système de projection. Validez en appuyant sur la touche OK

2. Appuyer sur l’option Oui pour construire un fichier de taille réduite facilitant l’affichage del’image :

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Après avoir valider l’option la structure pyramidale (Oui), la fenêtre suivante s’affiche :

Un premier bloc de données est donc crée par défaut dans chaque document. Chaque bloc dedonnées du document représente une carte.Exemple :

Dans la fenêtre, l’image texture.bmp est contenue dans une frame layers : - L’image texture.bmp est une image couleur RVB. - Les trois couches Rouge, Vert et Bleu sont affichées.

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Dans le menu Géoréférencement sélectionner l’image Texture.bmp (Image à géoréférencer)

Un système de coordonnées géographiques (SCG) utilise une surface sphérique en troisdimensions pour définir des emplacements sur la terre. Un SCG est souvent confondu avec undatum, lequel n’est en fait qu’une partie d’un SCG. Un SCG comprend une unité angulaire demesure, un méridien principal et un datum (basé sur un ellipsoïde).

Un point est référencé d’après ses valeurs de longitude et de latitude. La longitude et lalatitude représentent des angles mesurés à partir du centre de la terre vers un point de la surfaceterrestre. Les coordonnées sont alors déclinées à l’aide de deux valeurs angulaires : Longitude,Latitude. Ces deux angles peuvent être exprimés dans différentes unités :Degrés sexagésimaux (Degrés Minutes Secondes), Degrés décimaux, Grades ou radians. Commetous les outils informatiques, les SIG travaillent de préférence avec des coordonnées en degrésdécimaux.Les coordonnées sont notées sous la forme d’unités angulaires pour les latitudes et longitudes en :

On parle également du calage ou calibrage. Le nombre de points utilisés dans le calage estde 30. Ces points ont été choisis parce qu’ils correspondaient à des positions particuliers

Cours initiation ArcGis 9.1 11 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008facilement repérables et identifiables aussi bien sur terrain que sur carte ; ils sont représentés pardes carrefours, ponts, sommets, intersections des routes, etc. Ces points qui doivent être répartissur toute la zone d’étude prisent directement sur terrain par un GPS ou relevés à partir de GoogleEarth. Cliquez par le bouton droit de la sourie et sélectionnez l’option propriétés ; Vous aurez une boîte de dialogue / sélectionnez l’option : systèmes de coordonnéesgéographiques ; Ensuite, cherchez UTM fuseau 31.

Par cette opération on peut s’assurer que notre carte est liée avec un système de coordonnéesgéographiques UTM 1984 ; Positionnez le curseur à n’importe quelle point vous aurez les coordonnées de votre point surle terrain.

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Appuyer sur le menu Fenêtre / Loupe, qu’on peut la considérer comme outil de Géoréférencement.

Cours initiation ArcGis 9.1 13 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement, Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008 II.1.2.3. Saisie des points de calage La saisie des points du calage se fait en cliquant tout d’abord le point sur l’image à géoréférencer

Table de visualisation, Cliquez sur ce bouton

Points de Cliquez ensuite sur ce boutoncalage

II.1.2.4. Supprimer un point de calage Pour supprimer un couple de calage, vous devez afficher la liste des points de calage puis sélectionner le couple de points. Le bouton situé dans le coin haut – droit de la boîte de dialogue permet de supprimer la ligne sélectionnée. Le lien disparaît alors automatiquement de la carte.

II.1.2.5. Modifier les coordonnées d’un point de calage La liste des points de calage permet de sélectionner, par un double – clic, la coordonnée du point à modifier. Vous pouvez alors saisir la valeur x ou y souhaitée.

II.1.2.6. Calcul de l’erreur moyenne quadratique (RMS) La fonction mathématique de transformation des coordonnées de l’image en coordonnées géographiques est déterminée afin que les points de calage soient situés, dans la carte géoréférencée, aux coordonnées géographiques indiquées lors du calage. Cependant, la fonction ne permet jamais d’obtenir un positionnement exact des points de calage aux coordonnées géographiques théoriques. Pour cette raison, le géoréférencement se fait toujours avec un écart (un décalage) sur chaque point de calage. L’écart moyen sur l’ensemble des points de calage est appelé : Erreur Moyenne Quadratique (RMS en anglais). Cet écart est exprimé dans les unités du système de coordonnées géographiques (Par exemple : mètres). Les coordonnées de chaque point de calage peuvent être stockées dans un fichier ASCII*.txt. Ceci permet de les réutiliser pour effectuer d’autres calages. Pour enregistrer un fichier de calage, utilisez le bouton Enregistrer.

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Chaque ligne correspond aux coordonnées d’un point : X et Y sur l’image source et X et Ysur l’image de référence.

Sous ArcGIS, les deux premières colonnes sont appelées X source et Y source (coordonnéesimage) et les deux autres colonnes X Map et Y Map (coordonnées UTM en mètres Est et Y mètresNord).

Cours initiation ArcGis 9.1 15 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008II.1.2.7. Valider le calage Avant de valider le géoréférencement, vous devez vérifier l’erreur moyenne de calage surchacun des points de calage. Cliquez sur le bouton (Ok / Mettre à jour le géoréférencement / Enregistrer)

III. La digitalisation Les cartes sont les outils utilisés le plus fréquemment pour comprendre les informationsspatiales. Qu’il s’agisse d’analyse, de modification, d’illustrer des rapports, de concevoir des basesde données SIG ou de les gérer, lorsque vous travaillez avec SIG, vous travaillez avec des cartes. ArcMap vous permet de travailler avec toutes vos données géographiques dans des cartes,indépendamment du format ou de l’emplacement des données sous-jacentes. ArcMap vous permetd’assembler rapidement une carte à partir de couches prédéfinies ; vous pouvez également ajouterdes données à partir de couvertures, de fichiers de formes, de géodatabases, de grilles, d’images, detables de coordonnées ou d’adresses. ArcCatalog a été pensé de manière à fonctionner avec ArcMap. ArcCatalog vous permet deparcourir, d’organiser et de documenter vos données et de les glisser facilement sur une carteexistante.

Cours initiation ArcGis 9.1 16 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008

Points

Lignes

Route

Rivière

Surfaces Couches thématiques

La couche (*.lyr) La carte (*.mxd) •Une couche définit comment •La carte présente une un ensemble d’entités grande variété de données. géographiques est dessiné. •Les données d’une carte •Les couches servent de sont organisés en couches. raccourcis vers le fichier où •Une carte est un produit fini sont stockées les données. (imprimable) qui dispose •Les couches incluent des d’une mise en page. Informations relatives à l’affichage des entités

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III.1. Lancer ArcCatalog à partir d’ArcMap

Bouton Démarrer ArcCatalog

Créer un sous répertoire de sauvegarde de données : nommez ce sous-répertoire. Utilisezensuite l’explorateur de Windows pour voir le contenu du répertoire sauvegarde :

Différents types de fichiers peuvent être crées : fichiers de formes, géodatabases, couvertures, tablesdBase, etc.

Sélectionner dans l’arborescence l’emplacement du nouveau fichier. Cliquer droit dans la fenêtre « Contenu » et choisir Nouveau Fichier de forme Choisir ensuite le type de fichier à créer et renseigner ses propriétés

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2 1. Spécifier le nom du nouveau fichier. 2. Spécifier son type de géométrie. 3 3. Renseigner son système de coordonnées. 4. Valider.

Ajouter les données crées dans ArcCatalog en utilisant le signe « + »

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Cliquez sur Couleur. La boîte de dialogue Sélecteur de couleurs s’affiche. Vous pouvezsélectionner l’une des couleurs prédéfinies à partir de cette palette ou cliquer sur Couleurssupplémentaires pour mélanger vos propres couleurs en utilisant un modèle parmi les modèles decouleurs les plus utilisés.

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III.2. Fonctionnement général de l’outil Edition La barre d’outils Editeur contient la majorité des outils d’édition d’ArcMap. Ils ne serontdisponibles que si une session de mise à jour est couverte. La session de mise à jour rend modifiable la géométrie et les attributs des classes d’entités.Ce système vise à protéger les données des petites erreurs de manipulation. ll permet surtoutl’enregistrement des modifications au fur et à mesure et donc un possible retour aux géométries etattributs précédemment sauvegardés. L’ouverture et le fermeture d’une session mise à jour se fait via la barre d’outilsEditeur / menu Editeur.

L’outil Construction permet de créer une construction. Une construction se compose desommets (points ou la construction change de direction) et de segments (lignes reliant lessommets).Elle permet la création, la modification d’entités. Vous pouvez accéder au menucontextuel de l’outil construction par clic droit.

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Les sommets sont indiqués en vert. Le dernier sommet ajouté est indiqué en rouge. Pour modifier une entité, on modifie sa construction. On utilise pour cela l’outil Edition. Cetoutil permet aussi de sélectionner des entités. Utiliser la touche MAJ pour sélectionner plusieursentités. L’environnement de Capture permet d’établir des positions exactes par rapports à d’autresentités. Il permet « d’accrocher »la géométrie d’entités existantes. Activer la capture à partirdu menu Editeur / Capture.

La fenêtre Environnement de capture permet de définir à quelles couches les entités qui seront crées ou modifiées doivent s’accrocher. Pour chacune de ces couches, vous pourrez définir si la construction s’accroche aux sommets, aux segments ou à l’extrémité des entités.

L’ordre des couches dans cette fenêtre défini la priorité de capture. La capture est d’abordappliquée dans la couche figurant en tête de liste. Vous pouvez déplacer les couches dans cette listepar simple glisser / déposer.

Cours initiation ArcGis 9.1 22 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement, Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008 Dans la barre d’outils Editor – Cliquez sur l’outil crayon : Maintenant vous pouvez commencer à créer les polygones de Textures.

Cliquez autour de la texture A à délimiter Outil de construction

Processus de vectorisation des textures Il est conseillé d’enregistrer les opérations effectuées dans des fichiers d’étapes : Editeur / Enregistrer les mises à jour et enregistrer la couche crée. A chaque enregistrement, il est judicieux d’enregistrer dans un fichier différent : par exemple Texture A, texture B…..etc. Cette démarche permet d’éviter de perdre les travaux effectués en cas d’erreurs. Enregistrer la carte Texture.mxd

Remarque.Effacer un polygone –: Cliquez sur le polygone concerné puis la touche Supp du clavier ou Edit – Suppdu menu principal.

Cours initiation ArcGis 9.1 23 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008Fusionner des entités à une autre :1. Créez les entités2. Sélectionner les entités à fusionner3. Utiliser la fonction « Combiner » du menu Editeur pour fusionner les entités.4. Spécifier alors à ArcMap l’entité cible, celle qui sera conservée.5. Un clic sur une entité de la liste permet de la localiser sur la carte.

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Cours initiation ArcGis 9.1 24 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008IV. Mise en page et création d’une carte pour impression sousArcMap Nous accédons maintenant au mode Mise en page d’ArcMap pur mettre en forme nos cartes(Menu Vue / Mode Mise en page) Les outils de navigation pour ce mode se trouve dans la barre d’outil Mise en page. Vousretrouvez globalement les mêmes outils que dans la barre d’outils utilisée pour naviguer en modeDonnées. La mise en page contient déjà le principal élément : les blocs de données. Si un bloc dedonnées est supprimé dans la fenêtre Mise en page, il sera supprimé du document ArcMap. Une carte contient des éléments incontournables de mise en page. Chaque carte doit avoirune orientation, une échelle, une légende, un titre et des sources. Nous allons voir ici commentajouter et personnaliser ces éléments et quelques autres.Exemple : Carte de synthèse de la région du Bas Cheliff.

Cours initiation ArcGis 9.1 25 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008IV.1. Les éléments liées aux blocsCes éléments sont liés au bloc de données actif. Ils évoluent en fonction des modifications qui luisont apportées.

IV.1.1. La flèche NordElle s’ajoute depuis menu Insertion / Flèche Nord. Vous avez le choix entre différents symboliqueset pouvez modifier leur taille et leur couleur.

Cours initiation ArcGis 9.1 26 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008IV.1.2. La barre d’échelle Elle s’ajoute depuis le menu Insertion / Barre d’échelle. Comme pour la flèche Nord, vousaccédez à une bibliothèque de symboles. Dans les propriétés de la barre d’échelle vous pourrezdéfinir le nombre de divisions, de sous divisions, l’unité que vous souhaitez afficher.

Exemple :

Cours initiation ArcGis 9.1 27 ZIDANE Keltoum –Ingénieur en Biologie, Spécialité Ecologie et environnement,Option : pathologies des Ecosystèmes- Novembre 2008IV.1.3. La légende Elle s’ajoute à l’aide d’un assistant depuis le menu Insertion / Légende.Un grand nombre de paramètres sont modifiables (choix des couches, ordre, police, bordures etcouleur, espacement entre différents éléments, etc.)

Exemple :

Merci d’avoir lu et utilisé mon didacticiel A bientôt pour de nouvelles aventures « sigistes » ZIDANE Keltoum.Cours initiation ArcGis 9.1 28