Utilisateur:Sting/Brouillon/Carte vectorielle type CIA WFB

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L'objet de ce didacticiel est de créer une carte géographique vectorielle en utilisant les Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) Water Body Data (SWBD) de la NASA.

Ces fichiers, qui complètent les modèles numériques de terrain (MNT) de la SRTM^[1], comportent le tracé vectoriel précis des côtes, les lacs et cours d'eau d'une certaine importance au format shapefile, un format propriétaire d'ESRI.

Cette page montre aussi comment insérer dans ce type de carte les ombres du relief qui amélioreront sa lecture grâce à une meilleure compréhension physique de la région.

Les cartes présentées ici remplaceront avantageusement celles du CIA World Factbook, très largement utilisées au sein de Wikipédia, car supérieures sur plusieurs points :

• Format vectoriel SVG ;
• De dimensions nettement plus importantes ;
• Contours plus détaillés ;
• Plus précises ;
• Possibilité d'afficher davantage d'informations ;
• Possibilité de créer des cartes détaillées de zones réduites ;
• Projection UTM respectant mieux les proportions ;
• Ombres du relief.

Sommaire 1 Les outils 2 Sources des données 3 Préparation des cartes 3.1 Recadrage de la carte des ombres du relief 3.2 Redimensionnement de la carte des surfaces aquatiques (SWBD) 4 Mise en couleur de la carte 5 Préparation de la carte des ombres 6 Insertion des ombres dans la carte SVG 7 Finalisation de la carte 8 Notes

[modifier] Les outils

• Ordinateur avec système d'exploitation Microsoft Windows 32 bit (Win 95/98/Me/2000 ou XP)^[2] ;
• 3DEM (version utilisée : 20.0) : éditeur SIG gratuit et simple d'utilisation avec lequel sera créée la carte des ombres du relief ;
• dlgv32 Pro (version utilisée : 8.01), version gratuite limitée de Global Mapper fournie par l'United States Geological Survey (USGS) : éditeur SIG utilisé pour afficher les fichiers SRTM Water Body Data (SWBD) qui sont au format vectoriel shapefile^[3]. Ces fichiers contiennent le tracé corrigé des côtes^[4] qui servira de base pour la carte ainsi que les lacs et cours d'eau d'une certaine importance ;
• Logiciel de capture d'écran du type Screen Grab Pro : utilisé pour capturer l'affichage de la carte SWBD dans dlgv32 Pro^[5] ;
• The GIMP (version utilisée : 2.2.13)  : éditeur bitmap qui va permettre d'assembler les captures d'écran ;
• Inkscape (version utilisée : 0.45) : logiciel d'édition vectoriel grâce auquel seront vectorisées les données SWBD et dessinée la carte.

[modifier] Sources des données

• NASA Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) Digital Elevation Model (DEM ; en français : modèle numérique de terrain – MNT) :

Ce sont des fichiers versés dans le domaine public, compressés au format .zip qui contiennent les données topographiques numérisées de la région considérée. L'information de ces fichiers qui nous intéresse concerne l'ombrage du relief qui améliorera le rendu de notre carte vectorielle.

La zone couverte par les MNT issus de la SRTM s'étend de 56° de latitude Sud à 60° de latitude Nord. Il est nécessaire de les décompresser avant de pouvoir les utiliser dans 3DEM. Il y a trois types de fichiers SRTM :

• SRTM1 (site ftp de téléchargement) : ce sont les données les plus précises avec une résolution d'une seconde d'arc (31 m à l'équateur) mais qui ne sont disponibles que pour les États-Unis et leurs dépendances. Chaque fichier représente un rectangle d'un degré d'arc de côté référencé suivant les coordonnées du coin inférieur gauche^[6].
• SRTM3 (site ftp de téléchargement) : précision de trois secondes d'arc (93 m à l'équateur) qui couvrent toutes les terres émergées comprises entre les latitudes indiquées plus haut. Type de fichiers et références identiques aux SRTM1. Ce sont ces données qui seront le plus souvent utilisées car couvrant la majorité des besoins au sein de Wikipédia.
• SRTM30 (site ftp de téléchargement) : précision de 30 secondes d'arc (926 m à l'équateur), adaptés pour les cartes couvrant plusieurs pays ou un continent.

Chaque carte couvre une région de 50° en latitude sur 40° en longitude référencée suivant les coordonnées du coin supérieur gauche. Chacune d'elle est contenue dans un répertoire spécifique qui regroupe un ensemble de 12 fichiers. Seuls 10 d'entre eux nous sont utiles, à l'exception des fichiers *.jpg.zip et *.gif.zip qui ne sont que des images de prévisualisation. Ces 10 fichiers devront tous être téléchargés et décompressés avant d'être utilisés dans 3DEM. Dans le logiciel, sélectionner l'option GTOPO30 Tile puis dans la nouvelle fenêtre représentant la carte du monde, centrer le cadre sur la région d'intérêt et spécifier comme projection Lat/Lon. Naviguer dans l'arborescence et sélectionner le fichier .DEM.

• NASA SRTM Water Body Data (SWBD) (site ftp de téléchargement) : fichiers complémentaires aux SRTM comportant le tracé précis des côtes, les lacs et cours d'eau d'une certaine importance ;

[modifier] Préparation des cartes

1. Créer l'aperçu de la carte de 3DEM et la carte optimisée des ombres du relief.

2. Créer la carte vectorielle des surfaces aquatiques.

[modifier] Recadrage de la carte des ombres du relief

3. Ouvrir la carte des ombres optimisées dans The GIMP. Ouvrir en tant que calque (CTL + ALT + O) l'aperçu de la carte 3DEM au format < .jpg >. Lier les deux calques.

4. Augmenter le zoom vers 400 % et sélectionner l'outil Mesure (U). Pointer la croix sur l'un des parallèles au niveau d'un bord de la carte. En maintenant le bouton gauche de la souris enfoncé, faire glisser la croix vers le bord opposé de la carte et relâcher le bouton après avoir pointé l'autre extrémité du parallèle. Dans la fenêtre de dialogue qui s'est ouverte, on peut lire la valeur de l'angle qui sera utilisée lors de la rotation de la carte afin que celle-ci soit d'aplomb (parallèles horizontaux, méridien central vertical).

5. Cliquer sur Outils -> Outils de transformation –> Rotation et indiquer la valeur de l'angle déterminée précédemment. Cliquer sur le bouton Pivoter pour valider.

6. Activer l'outil de sélection rectangulaire (M) et sélectionner la zone de la carte finale de manière à en exclure les triangles blancs dans les coins qui sont apparus suite à la rotation. Si ce n'est pas possible et qu'il reste un morceau de triangle apparent, il faudra, dans le cas d'une carte continentale, recréer l'ensemble des cartes en ajoutant dans 3DEM le MNT correspondant à la zone blanche afin de compléter cette partie des informations manquantes. Confirmer le recadrage en cliquant sur Image -> Découper l'image. Désélectionner (CTL + D).

7. Exporter l'aperçu de la carte 3DEM avec le quadrillage sous son nom original au format < .jpg >. « Éteindre » ce calque et sauvegarder la carte des ombres sous son nom et format original.

[modifier] Redimensionnement de la carte des surfaces aquatiques (SWBD)

8. Ouvrir la carte des surfaces aquatiques dans Inkscape et grouper (CTL + G) les deux chemins (côte + lacs/rivières). Importer (CTL + I) l'aperçu 3DEM recadré et le placer sous les chemins.

9. Ouvrir la boîte de dialogue des préférences du document (MAJ + CTL + D) et spécifier pour les champs Largeur et Hauteur les mêmes dimensions que celles de l'aperçu 3DEM. Aligner celui-ci dans le document (X = 0 ; Y = 0).

10. Sélectionner le groupe des deux chemins. Activer le bouton avec le cadenas entre les champs L et H (1) pour forcer le redimensionnement proportionnel de la carte SWBD. Désactiver l'option pour préserver la proportion de la largeur des contours et celle du rayon des coins arrondis (2) Modifier la taille et tourner cette carte pour l'aligner parfaitement au-dessus de l'aperçu de 3DEM. Augmenter le zoom vers 300 % pour vérification. Cette étape est extrêmement importante pour éviter tout décalage entre la carte SWBD et plus tard celle des ombres du relief et risquer par exemple de trouver un lac sur un flanc de coteau. Désactiver le bouton avec le cadenas entre les champs L et H et sauvegarder.

11. Dégrouper les deux chemins. Créer un claque < Terres > et déplacer le chemin représentant ces surfaces vers ce calque. Créer un calque < Lacs > et placer ce chemin dans ce calque. « Éteindre » le calque dans lequel se trouve l'aperçu 3DEM.

12. Sélectionner le chemin des lacs. En vous aidant de la bordure du document, supprimer ou corriger les lacs qui débordent de la feuille. Faire de même avec le chemin des terres émergées. Sauvegarder.

Les chemins débordant du document	Les chemins après correction

[modifier] Mise en couleur de la carte

13. « Allumer » le calque contenant l'aperçu 3DEM puis créer un calque < Coordonnées > au-dessus du calque < Lacs >. Avec l'outil pour tracer des droites (MAJ + F6), dessiner avec deux points des segments par-dessus la grille de l'aperçu de 3DEM. Pour les lignes courbes des latitudes, activer l'outil F2, sélectionner les deux nœuds du segment, ajouter un nouveau nœud au milieu (1), ne sélectionner que ce dernier nœud, cliquer sur le bouton Rendre symétriques les nœuds sélectionnés (2) et le déplacer vers le haut ou le bas pour le superposer à la grille de la carte de 3DEM (3). Ajouter les valeurs numériques des coordonnées en bord de carte et spécifier pour l'ensemble la couleur bleue de la convention (#27AAEA). « Éteindre » ce calque.

14. Récupérer le tracé des frontières, par exemple grâce à une capture d'écran de Demis Mapper (voir le didacticiel concernant l'add-on de Demis). Créer un calque < Frontières > au-dessus de celui des lacs, importer la capture d'écran, réduire son opacité et la redimensionner pour qu'elle se superpose au chemin des côtes (ou de l'aperçu 3DEM). Tracer les frontières avec l'outil pour dessiner des courbes (F6). Supprimer la capture.

15. Mise en couleur des pays hors-sujet : dupliquer le(s) chemin(s) des frontières et les combiner (CTL + K) s'il y en a plusieurs. Le déplacer vers le calque < Terres > et « éteindre » le calque < Frontières >. Dupliquer le chemin des terres émergées. En maintenant la touche MAJ enfoncée, sélectionner aussi la frontière qui se trouve dans le même calque puis combiner les chemins.

16. Activer l'outil d'édition des nœuds et supprimer tous les nœuds qui correspondent aux limites des terres du sujet (qui seront remplis de la couleur #FCF5E3). Joindre les nœuds terminaux au niveau des jonctions terres hors-sujet / frontières.

17. Remplir ce chemin de la couleur de la convention correspondant aux terres hors-sujet (#F4E2BA). Spécifier pour son contour le bleu #27AAEA.

18. Sélectionner le chemin original (complet) des terres émergées. Le remplir de la couleur #FCF5E3.

19. Supprimer la calque qui ne contient que l'aperçu 3DEM. Dessiner dans le calque < Terres > un rectangle sans contour aux dimensions du document qui représentera la mer. Le remplir du bleu #DAF0FD. Le placer en bas de pile.

20. « Allumer » le calque < Frontières > et spécifier pour les chemins une couleur de contour #787878. Adapter l'épaisseur du trait à votre carte. Sauvegarder.

21. Exporter (CTL + MAJ + E) un aperçu de cette carte au format < .png >.

[modifier] Préparation de la carte des ombres

22. Créer un aperçu noir et blanc des terres (vérifier d'avoir sauvegardé le document avant d'effectuer cette opération) : supprimer le rectangle bleu des mers, le chemin des terres hors-sujet, des lacs / rivières et les frontières. Sélectionner le chemin complet des terres émergées et spécifier pour son remplissage une couleur noire. Supprimer son contour. Exporter cette carte au format < .png > par exemple sous le nom < Terres_noir >. Fermer Inkscape sans sauvegarder ou annuler toutes les opérations effectuées dans ce point.

23. Ouvrir l'aperçu en couleur dans The GIMP. Ouvrir respectivement en tant que calques (CTL + ALT + O) :

• la carte des ombres ;
• l'aperçu < Terres_noir.png >.

24. Activer le calque < Ombres > et l'outil Pipette. Cliquer sur la mer ou un lac si la carte en contient, ou une zone de gris moyen dans les terres correspondant à une zone plate sans relief afin de récupérer la couleur à cet endroit du calque des ombres (éteindre le calque < Terres_noir > s'il gêne). Noter les valeurs Rouge-Vert-Bleu (qui devraient être identiques) ou le code hexadécimal de ce gris puis fermer la fenêtre de dialogue.

25. Activer le calque < Terres_noir >. Avec l'outil de sélection par couleur (CTL + MAJ + C) (seuil réglé à < 10 >), sélectionner le noir des terres. Supprimer ce calque. Activer le calque des ombres, inverser la sélection (CTL + MAJ + I) et effacer (Édition -> Effacer) les mers du calque des ombres : cette opération a pour finalité de ne laisser de relief apparent qu'au niveau des terres émergées car les ombres, comme le reste des données issues de MNT de la SRTM, souffrent d'imprécisions le long des côtes^[7]. Désélectionner (CTL + D).

Sélectionner les noirs	Effacer du calque des ombres les mers

26. Aller dans Filtres -> Couleurs -> Couleur vers alpha… (MAJ + CTL + A). Dans la nouvelle fenêtre de dialogue, cliquer sur le rectangle blanc entre Depuis: et vers alpha. Modifier dans la nouvelle fenêtre qui vient de s'ouvrir les valeurs R-V-B ou le code hexadécimal (< Notation HTML: >) en spécifiant celles déterminées au point < 24 >. Valider : ces gris deviennent transparents et seuls restent les tons plus clairs et plus foncés qui sont appliqués comme avec une fusion Multiplier. Répéter cette action en spécifiant cette fois-ci le blanc (255-255-255 / ffffff). Cette opération a pour but de ne garder que les informations des ombres portées du relief en supprimant l'éclairage des faces exposées au Soleil virtuel (blanc) et le gris des zones plates qui auraient pour effet de délaver les couleurs au moment d'appliquer ce calque sur la carte.

Image:Tutorial CIA WFB type map 20a.jpg	Image:Tutorial CIA WFB type map 20b.jpg
Envoyer la couleur gris moyen vers un canal alpha	Répéter l'opération pour le blanc

27. Les ombres étant trop prononcées et Inkscape ne gérant pas la transparence des images bitmap encapsulées dans un fichier SVG, il est nécessaire de préparer le calque des ombres avant de l'intégrer dans la carte. Modifier la transparence du calque vers < 20 % > pour que les ombres soient suffisamment visibles et fassent apparaître les formes du relief mais que la couleur crème de l'aperçu soit dans les zones plates sensiblement la même que celle sans le calque des ombres affiché.

28. « Éteindre » le calque de l'aperçu en couleur issu d'Inkscape. Aller dans Image -> Mode -> Niveaux de gris pour supprimer les informations de couleurs de l'image ce qui permet de diminuer le poids du fichier. Enregistrer les ombres au format PNG (pour la transparence), par exemple sous < Shaded_relief_image.png >. Fermer The GIMP.

[modifier] Insertion des ombres dans la carte SVG

29. Ouvrir la carte dans Inkscape. Créer un calque < Ombres > au-dessus du calque < Terres >. Importer (CTL + I) l'image < Shaded_relief_image.png > qui vient d'être créée et l'aligner dans le document.

30. Embarquer l'image bitmap dans le document ce qui lui permettra d'être affichée correctement dans Wikipédia : aller dans Effets -> Images -> Incorporer toutes les images. Valider puis sauvegarder.

[modifier] Finalisation de la carte

31. Créer une échelle des distances : utiliser par exemple l'outil de mesure (M) dans NASA World Wind et tracer une ligne horizontale (Bearing : 90,0° ou 270,0°) sur une longueur donnant un chiffre « rond ». Effectuer une capture d'écran et importer celle-ci dans votre carte SVG. Diminuer l'opacité de la capture et la redimensionner pour la superposer correctement à votre carte. Tracer une ligne (MAJ + F6) horizontale (en maintenant la touche CTL enfoncée) de la longueur exacte de celle de la capture, appuyer sur F1 et noter la valeur dans le champ L qui correspond à la longueur du segment. Diviser cette valeur par le nombre d'unités contenues dans le segment : cela vous donnera la longueur en pixels d'une unité de mesure.

Pour l'exemple ci-contre : 30 km = 481,646 pixels

481,646 / 6 = 80,274 pixels pour 5 km qui est l'unité de base de l'échelle de notre carte.

Créer cette échelle dans un calque < Légende > en haut de pile puis supprimer l'image de la capture de World Wind.

Utiliser l'outil de mesure dans NASA World Wind	Utiliser cette mesure pour tracer une échelle des distances

32. Dessiner dans ce même calque < Légende > un cadre vide au contour noir de la dimension du document qui permettra de cacher d'éventuels défauts des chemins en bord de carte. « Allumer » le calque < Coordonnées >. Sauvegarder.

Votre carte est à présent prête à être complétée avec des informations complémentaires : cours d'eau, routes, villes, etc. Pour ces opérations, consulter le didacticiel d'intégration des données complémentaires aux cartes.

	Les didacticiels pour la cartographie numérique géoréférencée
Carte géographique vectorielle - Carte du relief bitmap - Carte topographique vectorielle
Carte vectorielle des surfaces aquatiques - Optimisation des ombres du relief - Intégration des données complémentaires
Ressources cartographiques géoréférencées - Conventions colorimétriques Aide:Cartographie - Atelier graphique-Cartes

[modifier] Notes