Soutenance mémoire
Étapes de construction de la géodatabase
La géodatabase (base de données ArcGIS)
La géodatabase est la plate-forme commune de stockage et de gestion des données d’ArcGIS, un « conteneur » utilisé pour stocker un ensemble de jeux de données. Elle peut être utilisée sur plusieurs types de systèmes comme un ordinateur, un serveur (y compris Web), ou encore sur un périphérique nomade. Plusieurs types de géodatabase existent mais celle utilisée dans le cadre de ce travail est de type fichier. C’est un ensemble de fichiers dans un dossier qui peut stocker, interroger et gérer à la fois des données spatiales et non spatiales. La géodatabase fichier peut être utilisée simultanément par plusieurs utilisateurs, toutefois un seul utilisateur à la fois peut modifier les mêmes données. Les données peuvent être stockées dans les types suivants de jeux de données :
• jeu de classes d’entités
• classe d’entités
• jeu de données raster
• table (non spatiale)
• boîtes à outils
• catalogue d’images
• jeu de données schématique
• jeu de données de la mosaïque
Les jeux de classes d’entités peuvent contenir des classes d’entités ainsi que les types suivants de jeux de données :
• classes de relations
• annotations liées aux entités
• MNT
• topologies
• réseaux géométriques
• jeux de données réseau
• ateliers parcellaires
La géodatabase permet non seulement de définir le mode de stockage, le type d’accès et de gestion des données, mais aussi d’implémenter des logiques métiers complexes telles que la modélisation de relations spatiales entre les données ou la validation de données (par exemple les sous-types et les domaines)14. Les outils permettent d’utiliser de nombreuses relations spatiales entre les principaux jeux de données : entités, rasters et attributs. La taille maximale de données dans la géodatabase fichier est de 1 To15.
Méthodologie et concept théoriques mobilisés
Pour créer la structure de la géodatabase, plusieurs étapes sont nécessaires :
1. Définir les buts du SIG
2. Définir les données ainsi que leur type
3. Définir les thèmes et leur géométrie
4. Établir un modèle de base de données
5. Définir l’échelle d’utilisation des données et le système de coordonnées
6. Créer un prototype qui fonctionne. Examiner et peaufiner la conception
7. Documenter la conception de la géodatabase.
Buts du SIG
Le but principal de ce SIG sera de répertorier les informations pédologiques liées aux sols urbains, permettant ainsi le géoréférencement et le suivi de ces unités pédologiques si peu connues et en continuelle expansion.Étant donné qu’à ce jour aucune géodatabase intégrant des données sur les sols urbains n’existe, ce travail constitue la première ébauche d’intégration de ce type de données dans un SIG. Il servira de modèle de base (de test) pour, par la suite, permettre d’améliorer, de modifier et de repenser sa structure afin que celle-ci corresponde au mieux aux attentes des différents acteurs amener à travailler avec ces sols urbains. A long terme, il serait intéressant d’essayer de réunir toutes les données pédologiques du canton de Genève dans cette même et seule base de données.
Définition des données et de leur type
Les données proviendront, dans un premier temps, du projet Plantations Urbaines du groupe Sols et Substrats. Ces données ne sont actuellement ni ordonnées, ni regroupées de manière à les rendre utilisables et intégrables dans un SIG. Elles devront d’abord être triées et structurées avant de pouvoir les importer dans la géodatabase. Elles sont dispersées dans de nombreux rapports d’expertise pédologique qui sont effectués avant la réalisation des plantations d’arbres en milieu urbain. Ces rapport sont essentiels pour connaître la qualité des sols dans les fosses de plantation afin se savoir si ceux-ci présentent des caractéristiques favorable au développement des futurs arbres.L’information utile présente dans ces rapports se compose de descriptions de profils pédologiques, d’analyses physiques et chimiques réalisées sur Figure 4: Principaux types de données dans ArcGIS (Dubois, 2013) les différents horizons décrits, de plans et de photos. Une sélection des données utiles a été réalisé et est listé ci-dessous en spécifiant à chaque fois le type de donnée. Les principaux types de données pris en compte dans ArcGIS sont résumés dans le tableau ci-dessus (Figure 4).
Liste des données et des types associés
-Le nom du sol (8 champs). Celui-ci sera basé sur la classification WRB. Le choix de l’utilisation de cette classification est basé sur le fait qu’elle prend en compte les sols urbains mais aussi parce qu’elle utilise une clé pour effectuer la détermination. La classification WRB est basée sur les propriétés des sols définies en termes d’horizons diagnostiques, de propriétés diagnostiques et de matériaux diagnostiques et toutes ces caractéristiques doivent normalement être mesurables sur le terrain ce qui rend sont utilisation très pratique. Ce système est construit sur deux niveaux :
• Les Reference Soil Groups (RSGs) composés de 32 groupes de sols (Annexe 1),
• Les Qualifiers, en nombre variable, venant s’ajouter en préfixes ou suffixes aux RSGs (Annexe 1).
La détermination du RSG d’un sol s’effectue à l’aide d’une clé dichotomique. Dès que les horizons, propriétés et matériaux diagnostiques sont déterminés sur l’ensemble du profil, ils sont comparés avec la clé WRB. La clé doit être parcourue systématiquement en commençant par le début en excluant un par un les RSGs pour lesquels les conditions requises ne sont pas remplies. À tous les RSGs sont associés des listes de prefix qualifiers et de suffix qualifiers. Les sols fortement influencés par l’activité humaine (les Anthrosols et les Technosols) arrivent en 2ème et 3ème positions avec après les Histosols.
Le nom du sol se décomposera donc en huit champs:
• Un champ pour le nom du RSG qui sera de type entier court et définira 32 sous-types sous forme de valeurs précodées :
o Histosols (sols avec couches organiques épaisses)
o Anthropsols (sols avec forte influence de l’homme, utilisation agricole longue et intensive)
o Technosols (sols avec forte influence de l’homme, contenant de nombreux artefacts) o Cryosols (sols avec peu d’enracinement, pergélisol peu profond)
o Leptosols (sols avec peu d’enracinement, sols peu profonds ou très graveleux)
o Vertisols (sols influencés par l’eau, alternance de conditions humides sèches, riches en argiles gonflantes)
o Fluvisols (sols influencés par l’eau, plaines alluviales, marais, littoraux) o Solonetz (sols influencés par l’eau, sols alcalins)
o Solonchaks (sols influencés par l’eau, enrichissement en sel par évaporation) o Gleysols (sols influencés par l’eau, affectés par des eaux souterraines)
o Andosols (sols définies par la chimie Fe/Al, allophanes et complexes alumino humiques)
o Podzols (sols définis par la chimie Fe/Al, chéluviation et chilluviation)
o Plinthosols (sols définies par la chimie Fe/Al, accumulation de Fe dans des conditions hydromorphes)
o Nitisols (sols définies par la chimie Fe/Al, low activity clay, P fixation, strongly structured)
o Ferrasols (sols définies par la chimie Fe/Al, dominance de la kaolinite et des sesquioxydes)
o Planosols (sols avec une stagnation de l’eau, brusque discontinuité texturale)
o Stagnosols (sols avec une stagnation de l’eau, discontinuité structurelle ou discontinuité texturale modérée
o Chernozems (accumulation de matière organique, statut de base élevé, typiquement mollique)
o Kastnozems (accumulation de matière organique, statut de base élevé, transition vers un climat plus sec)
o Phaeozems (accumulation de matière organique, statut de base élevé, transition vers un climat plus humide)
o Gypsisols (accumulation de sels moins solubles ou de substances non salines, gypse) o Durisols (accumulation de sels moins solubles ou de substances non salines, silice)
o Calcisols (accumulation de sels moins solubles ou de substances non salines, carbonates de calcium)
o Albeluvisols (sols avec un sous-sol argilo enrichi, langue albéluvique)
o Alisols (sols avec un sous-sol argilo enrichi, low base status, hign activity)
o Acrisols (sols avec un sous-sol argilo enrichi, low base status, low activity clay) o Luvisols (sols avec un sous-sol argilo enrichi, high base status, high activity clay) o Lixisols (sols avec un sous-sol argilo enrichi, high base status, low activity clay)
o Umbrisols (sols relativement jeunes ou sols avec peu ou pas de développement de profil, couche arable sombre et acide)
o Arenosols (sols relativement jeunes ou sols avec peu ou pas de développement de profil, sols sableux)
o Cambisols (sols relativement jeunes ou sols avec peu ou pas de développement de profil, sols moyennement développés)
o Regosols (sols relativement jeunes ou sols avec peu ou pas de développement de profil, sols sans développement significatif de profil)
• Pour chacun des sous-types, seront associé quatres champs pouvant contenir chacun la liste prédéfinie des préfix du RSG (Annexe 1). Les champs contenant ces données seront de type entier court car les données seront disponibles sous forme de valeurs précodées réparties en 32 domaines.
• Pour chacun des sous-types, seront associé trois champ pouvant contenir chacun la liste prédéfinie des suffix du RGS (Annexe 1). Les champs contenant ces données seront de type entier court car les données seront disponibles sous forme de valeurs précodées réparties en 32 domaines.
-Les informations sur la fosse pédologique (4 champs):
• La profondeur de la fosse en centimètres, qui sera de type flottant
• La connectivité avec le milieu environnant qui peut être de plusieurs types : o Entièrement connecté
o Partiellement connecté (il peut y avoir des barrières artificielles tels que des murs ou une dalle en fond de fosse). Plusieurs possibilités sont donc possibles selon les barrières existantes:
Fond de fosse connecté et aucune paroi connectéeFond de fosse connecté avec 1 paroi connectée
Fond de fosse connecté avec 2 parois connectéesFond de fosse connecté et 3 parois connectéesFond de fosse scellé et 4 parois connectées
Fond de fosse scellé et 3 parois connectéesFond de fosse scellé et 2 parois connectéesFond de fosse scellé et 1 paroi connectée
o Entièrement isolé
Le champ contenant ces données sera de type entier court car les données seront disponibles sous forme de valeurs précodées qui correspondront à chacune des possibilités citées ci-dessus.
• La perméabilité en fond de fosse selon la classification du system Bodenkartierungsdienst Reckenholz. Le champ contenant ces données sera de type entier court car les données seront disponibles sous forme de valeurs précodées correspondantes aux valeurs de perméabilité suivantes :
o Imperméable (<0.00036 mm/h)
o Perméabilité très réduite (0.00036-0.0036 mm/h) o Perméabilité réduite (0.0036-0.036 mm/h)
o Perméabilité très lente (0.036-0.36 mm/h) o Perméabilité lente (0.36-3.6mm/h)
o Perméabilité moyenne (3.6-36.0 mm/h) o Perméabilité assez rapide (36-360 mm/h) o Perméabilité rapide (360-3600mm/h)
o Perméabilité très rapide (3600-36000 mm/h)
• La référence de l’arbre associé à la fosse dans le cas d’une plantation qui sera de type entier long et correspondra à l’identifiant de l’arbre référencé dans le SITG.
• Le type de revêtement en surface (couverture du sol). Plusieurs possibilités sont prédéfinies selon les types recensés dans L’arbre, citoyen renanais (Pelletier, 2010) :
o Grille de protection o Platelage en bois
o Pavage
o Pavé béton-gazon (dalles ajourées) o Revêtement argilo-calcaire stabilisé o Agrégats liés
o Revêtement bitumineux perméable o Revêtement bitumineux imperméable o Dalle en béton
o Pelouse
o Plantes couvre-sol o Arbustres
o Mulch végétal o Mulch minéral
Le champ contenant ces données sera de type entier court car ces données seront disponibles sous forme de valeurs précodées correspondantes à chacune des possibilités citées ci-dessus.
-La date du relevé pédologique, qui sera de type date en mois/jours/année.
-Le nom du pédologue ayant relevé le profil pédologique sera de type texte (nom, prénom).
-La commune sur laquelle a été réalisé l’expertise pédologique. Le champ contenant ces données sera de type entier court car ces données seront disponibles sous forme de valeurs précodées correspondantes aux 48 communes genevoises.
-Les plans associés à l’expertise pédologiques. Le champ associé à ces données sera de type texte. En effet, les plans seront disponibles dans la géodatabase à travers un lien html. Celui-ci correspondra à un document qui sera stocké sur un serveur de l’hepia.
-Les photos associées à l’expertise pédologique. Le champ associé à ces données sera de type texte. Les photos seront également disponibles dans la géodatabase à travers un lien html tout comme les plans.
-Le rapport associé à l’expertise pédologique. Le champ associé à ces données sera de type texte. Les rapports seront, comme les plans et les photos disponibles dans la géodatabase à travers un lien html.
-Le statut de l’information apportée. Ce champ permettra de définir, dans le cas de remplacement de grands volumes de sols par du terre-pierre par exemple, si les données ont été vérifiées sur le terrain par le pédologue ou si celles-ci proviennent d’informations textuelles provenant des projets d’aménagement qui n’ont pas été vérifié. Ce champ sera de type entier court sous forme de valeurs précodées prédéfinies par deux états :
o Vérifié (sur le terrain)
o Non vérifié (Information sur papier)
-Les informations sur les horizons observés (5 champs) :
• Le nombre d’horizons relevé dans la fosse sera de type entier court.
• Le nom de l’horizon sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes au 39 types d’horizons diagnostiques définis par la WRB (Annexe 2).
• La date du relevé de l’horizon, qui sera de type date en mois/jours/année.
• L’épaisseur de l’horizon sera de type flottant (en unité centimétrique).
• La profondeur à laquelle l’horizon débute par rapport au sommet du profil. La donnée sera de type flottant (en unité centimétrique).
• La profondeur à laquelle l’horizon finit par rapport au sommet du profil. Également de type flottant (en unité centimétrique).
-Les caractéristiques et propriété chimiques physiques et biologiques des horizons observées sur le terrain (23 champs):
• l’humidité, avec plusieurs possibilités d’appréciations prédéfinies : o Très humide
o Humidité supérieure à la capacité de rétention o Humidité égale à la capacité de rétention
o Humidité inférieure à la capacité de rétention o Eau libre provenant des parois
o Eau libre provenant du fond o Sec
o Très sec
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes aux huit possibilités citées ci-dessus.
• La teinte selon la classification Munsell, utilisée par les pédologues, sera de type entier court et définira 14 sous-types sous forme de valeurs précodées :
o 10R o 10Y o 10YR o 2,5Y o 2,5YR o 5GY o 5R
o 5Y o 5YR o 7,5YR o 7R
o Glay1 o Glay2 o White
• La couleur précise. Pour chacun des sous-types de teinte sera associé un champ contenant la liste des couleurs précisant les données de chromacité et de valeurs selon la classification Munsell. Le champ contenant ces données sera de type entier court car les 444 couleurs (Annexe 3) seront disponibles sous forme de valeurs précodées réparties en 14 domaines.
• La nature apparente, avec plusieurs possibilités prédéfinies :
o Terre légère
o Terre légère à moyenne o Terre moyenne
o Terre moyenne à lourde o Terre lourde
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes aux 5 possibilités citées ci-dessus.
• La texture apparente, avec plusieurs possibilités prédéfinies : o Salble (Tle)
o Sable silteux (Tle)
o Sable limoneux (Tle)
o Sable fort. limoneux (Tle, TleM) o Limon sableux (TM)
o Limon (TM, TML) o Limon argileux (TL) o Argile limoneuse (TL) o Silt sableux (Tle)
o Silt (Tle)
o Silt limoneux (TleM, TM, TML) o Silt argileux (TL)
o Argile (TL)
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes aux 13 possibilités citées ci-dessus.
• Le pourcentage de pierrosité, prédéfinie en plusieurs possibilités: o < 1%
o 1-5% o 5-10%
o 10-20% o 20-30% o 30-40% o 40-50% o 50-60 o 60-70% o 70-80% o 80-90% o >90%
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes aux 12 possibilités citées ci-dessus.
• La dimension moyenne de la pierrosité, prédéfinie en quatre possibilités:
o Gravillons (2-5mm) o Graviers (5-10mm) o Cailloux (10-30mm) o Pierres (>30mm)
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes à ces 4 possibilités.
• Le type de pierrosité, prédéfinie en 6 types : o Silex
o Calcaire Dur
o Calcaire Tendre o Galet
o Molasse
o Marne
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes à ces 6 possibilités.
• La forme de la pierrosité, prédéfinies en 3 types : o Arrondi
o Anguleux
o Mixte
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes à ces 3 possibilités
• L’appréciation de la teneur carbonates, prédéfinie en 4 termes : o Absence
o Traces o Présence
o Très Présent
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes aux 4 termes.
• La compacité, prédéfinie en 3 niveaux : o Forte
o Moyenne
o Faible
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes aux 3 niveaux.
• La dureté, prédéfinie en 3 niveaux : o Forte
o Faible o Nulle
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes aux 3 niveaux.
• La porosité, prédéfinie en 4 niveaux :
o Nulle o Faible o Correcte o Élevée
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes aux 4 niveaux.
• La teneur en matière organique brut, prédéfinie en 4 niveaux : o Nulle
o Faible
o Correcte
o Élevée
Le champ contenant ces données sera de type entier court sous forme de valeurs précodées correspondantes aux 4 niveaux.
|
Table des matières
Introduction
Présentation de l’organisation hôte
Contexte
Besoins de l’hepia
La géodatabase (base de données ArcGIS)
Méthodologie et concept théoriques mobilisés
Buts du SIG
Définition des données et de leur type
Liste des données et des types associés
Définition des thèmes et de leur géométrie
Conception du modèle de base de données
Définition des relations
Définition des cardinalités
Définition des attributs
Modèle logique
Définition de l’échelle d’utilisation des données et du système de coordonnées
Création de la géodatabase
Outils utilisés
Étapes de construction de la géodatabase
Création de la géodatabase
Création d’un jeu de classe d’identités
Création des classes d’identités
Création des tables attributaires
Ajouter des champs
Ajouter des domaines et des sous-types
Les Domaines :
Les Sous-types :
Création des classes de relations
Présentation détaillée de la géodatabase
Outils utilisés
Python
Présentation et utilisation de la géodatabase dans ArcMap.
Créer de nouveaux objets dans les classes d’identités
Sondage, Tranchée et Volume
Horizon
Renseigner les tables attributaires
Renseigner les tables associées
Affichage
Symbologie et Étiquette
Conclusion
Bibliographie
Annexes .
Télécharger le rapport complet
