[1/5] Cartographie temporelle animée de dispersion d’espèces, avec QGIS et GIMP : préparer les données

Pour pouvoir suivre et réaliser ce tutoriel, il faut tout d’abord télécharger et installer les logiciels libres QGIS (pour la partie cartographique) et GIMP (pour la partie de traitement des images pour un rendu sous forme de GIF animé).

Pour la partie cartographique, nous verrons deux façons de créer des cartes avec une variable temporelle.

Une de ces méthodes est basée sur le contrôleur temporel de QGIS (QGIS temporal). Cette méthode a l’avantage d’être une méthode rapide pour créer et exporter une collection de cartes temporelles, mais je ne la conseille pas en raison de la difficulté à faire un beau rendu cartographique (et des bugs sur certaines versions de QGIS…). 

Une deuxième méthode utilise le gestionnaire de mise en page. Cette méthode est plus lente à mettre en œuvre, mais elle permet d’obtenir un rendu cartographique digne de ce nom !

Concernant la création de fichiers GIF animés avec GIMP, la méthode sera exactement la même pour les deux cas.

La procédure à suivre peut être résumée en 4 grandes étapes :

1. Préparation des données, avec une attention particulière sur le champ de date qui servira de référence pour la temporalité.
2. Création d’un rendu temporel.
3. Création des cartes pour un « rendu temporel » (2 méthodes sont possibles), puis export des images.
4. Création de l’image animée sous forme de gif : notre cartographie temporelle animée !

Même s’il est toujours possible d’ajouter des données pendant la réalisation de la cartographie, le plus simple est de commencer l’élaboration du projet en listant les éléments qui seront nécessaires.

Pour faire une carte avec la prise en compte d’une variable temporelle, nous allons avoir besoin :

• d’un fond de carte ;
• une couche vecteur avec les données temporelles contenant une colonne de type DATE ;
• éventuellement d’autres données à faire figurer sur la carte (mise en évidence de certaines localisations ; limites administratives…).

Pour ce tutoriel de carte de progression départementale annuelle, voici les éléments que j’utilise :

• une couche vecteur « points » de la première observation à faire figurer sur la carte ;
• un fond de carte de photographies aériennes du service web « essentiels » de l’IGN, et les limites administratives des Régions et des Départements de France.

• une couche vecteur « polygones » des départements contenant une colonne de dates (une seule date par ligne/département, qui correspond à la première année d’observation dans le département) ;

Pour commencer la cartographie, ouvrez QGIS puis ajoutez les différentes couches de données. On peut ajouter très simplement les couches par un glisser – déposer s’il s’agit de fichiers que l’on a à disposition (shapefile, images raster…).

Il est également possible d’ajouter des données à l’aide de flux WMS / WFS dans QGIS. Pour cet exemple, c’est ce que j’ai fait afin d’ajouter le fond de carte des Photographies aériennes de l’IGN.

Pour ce tutoriel, j’ai ajouté :

• Le fond de carte des Photographies aériennes de l’IGN.
• Les limites régionales de France.
• Les limites départementales de France.
• Le point de première observation de l’espèce.
• La couche des départements (qui contient avec l’année de première observation de l’espèce dans le département concerné).

Une fois que vos données sont dans le canevas de carte, vous pouvez choisir leur symbologie.

Pour les couches vecteurs (ici, les Départements, les Régions, les observations départementales et le point de première observation), sélectionnez la couche souhaitée dans le gestionnaire des couches, et faire un clic droit > propriétés > onglet symbologie. Dans cet onglet, on peut choisir la représentation graphique que l’on souhaite : remplissage ou trait simple… ; couleur de remplissage ; couleur des contours ; taille des points, etc.

Pour le point de première observation, j’utilise ici une image SVG libre de droit en tant que symbologie de la couche vectorielle.

Pour avoir un effet de transparence sur le fond de carte raster, sélectionnez votre couche, et faîtes un clic droit > propriétés > onglet transparence. Il sera alors possible de gérer l’opacité de la couche dans la partie « Opacité globale ». Dans l’onglet « Symbologie » il est également possible de paramétrer d’autres options de rendu de la couche raster, comme la luminosité ou le contraste par exemple.

La préparation de notre carte est presque terminée. Le dernier point essentiel à vérifier pour la réalisation des cartographies temporelles est la colonne contenant les dates.

Sélectionnez la couche contenant les dates dans le gestionnaire de couches (pour notre exemple, il s’agit de la couche des départements d’observation de licornes) : clic droit > propriétés > onglet Champs.

Dans cette fenêtre, nous pouvons vérifier le type des différents champs de notre couche. Ici, le champ contenant les dates de dispersion à faire figurer sur les cartographies est nommé « annee1_obs » (pour « année de la première observation »). Et malheureusement QGIS ne le reconnaît pas comme étant un champ de type date !

En effet, dans mon exemple de données, le type de ce champ est noté en tant que « integer » (vous pourriez aussi avoir un autre type tel que « qlonglong / integer64 »). Cependant, nous avons besoin d’un type « QDate » !

Nous allons donc procéder à la « correction » de la table attributaire afin d’avoir une colonne de date, reconnue comme contenant des dates par QGIS.

Créer un champ Qdate dans QGIS

Sélectionnez la couche des départements d’observations (contenant les dates) dans le gestionnaire des couches, et mettez la couche en mode édition (le petit crayon jaune dans la barre d’outil de numérisation).

Ensuite, ouvrez la calculatrice de champ (l’icône de boulier dans la barre d’outils d’attributs).

Nous allons créer un champ supplémentaire contenant l’année de la première observation départementale, que QGIS reconnaîtra en tant que champ de type date.

Dans la calculatrice de champ, sélectionnez la case « Créer un nouveau champ ». Donnez un nom à ce nouveau champ – ici je l’ai appelé « date_obs » – et sélectionnez le type Date.

Nous allons maintenant remplir ce champ de type date, à partir des valeurs du champ « annee1_obs ». Le but est ici de transformer les années (que QGIS considère comme des nombres) en date.

Nous avons désormais un champ contenant des dates (la première année d’observation de l’espèce pour chaque département). On peut d’ailleurs le vérifier dans les propriétés de la couche > onglet Champ : le champ « date_obs » est bien de type QDate.

On retrouve également les bonnes informations de date dans la table attributaire de la couche des départements qui va nous servir à visualiser la progression départementale année par année, à savoir des dates pour les départements dans lesquels l’espèce a été observée, et des valeurs NULL pour les départements sans observation.

Notez que les années ainsi converties en type date sont transformées en tant que 1er janvier de l’année en question : pas de souci, c’est normal et la cartographie temporelle fonctionnera !

Notre projet QGIS contient maintenant tous les éléments nécessaires à la création d’une série de cartographies temporelles ! La prochaine étape est de créer le rendu temporel.