Blavet, Didier

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Quelques notes pour résoudre des problèmes topologiques de
couches vectorielles de polygones dans le logiciel
Quantum GIS
Application à la numérisation de cartes pédologiques du Bénin
Didier Blavet - juillet 2012
Avant propos 
NDLR : pour limiter les opérations de nettoyage topologique, il est recommandé  d' activer
directement dans QGIS l'édition topologique qui permet d'éviter l'intersection des
polygones et leur auto-complétion
QGIS peut  aussi  servir  d'interface graphique pour  accéder  à GRASS (qui  est  un SIG
topologique open source évolué) et  accéder à un certain nombre de ses outils  .  Ceci
permet  d'effectuer  des  opérations  complexes  sur  des  couches  vectorielles  ou  raster
directement dans QGIS.
Pour cela, ces couches QGIS (qui pour les couches vecteurs sont en format ESRI shp)
peuvent être  exportées dans une base de donnée  GRASS puis, après traitement,  elles
peuvent être réimportées dans leur format original pour redevenir des couches classiques
de QGIS.
En pratique nous avons identifié lors de nos essais  les étapes suivantes 
1°) fusion de cartes shp
Les tables de données des  shapefiles à fusionner doivent contenir exactement les mêmes
attributs (les mêmes colonnes), sinon il y a un message d'erreur 
Pour harmoniser les tables d'attributs on peut par exemple utiliser l'extension Table 
manager pour harmoniser les tables d'attributs
 Une fois que les tables de données sont compatibles, la fusion marche comme suit  : 
Vecteurs Outils de gestion de Données Fusionner les shapefiles en un seul …
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Ouvrir
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OK
Si on visualise la carte fusionnée  : 
carte fusionnée
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2°) Création dans l'ordi  d'un répertoire destiné à accueillir des couches 
SIG en format GRASS 
Avec l'explorateur de fichiers du système d'exploitation (Windows, Mac, ou GNU/Linux, 
nommer par exemple ce répertoire grassdata
3°) Ouverture de la carte numérisée/fusionnée dans un projet de test 
QGIS en projection UTM zone 31 
Enregistrer ce projet, en donnant par exemple ce nom : test_superposition
4°) Création depuis ce projet Qgis d'un jeu de Données de format Grass
Menu  Extension Grass Nouveau jeu de données
Sélectionner un dossier existant  -  
choisir le répertoire grassdata qui a été créé
Suivant
Créer un nouveau Secteur  
entrer le nom du secteur 
mettre par exemple Benin (sans accent  pour éviter d'éventuels pbs  ultérieurement .. mais
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il est aussi possible de tester avec Bénin – accentué )
Suivant
Projection
choisir WGS 84 / UTM zone 31 N EPSG:32631
Suivant
Fixer l'emprise courante de QGIS
Choisir Benin dans la liste déroulante
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Suivant
Nouveau jeu de données – Entrez le nom du jeu de donnée(s) (mapset)
indiquer Cartes_Benin (Benin sans accent)
Suivant
Terminer
OK
5°) Utilisation des outils GRASS pour résoudre des problèmes de 
topologie
Menu Extension Grass Ouvrir le jeu de Données 
choisir le jeu de données créé lors de l'étape précédente (en l'occurrence Cartes_Benin 
dans cet exemple)
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OK
Menu Extension GRASS Ouvrir les outils GRASS
sous l'onglet arborescence des modules ...
Choisir Gestion de fichier – importer dans GRASS importer un vecteur dans GRASS-
importer un vecteur déjà chargé .. cf capture d'écran suivante :
puis choisir la couche à charger et indiquer un nom pour la couche vectorielle en sortie 
comme suit :
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(l'exemple est donné  pour une couche shapefile intitulée  Carte_Pedo_These_Herve.shp, 
qui est, en l'occurrence,  la couche shp aprés fusion  de Sols Non Ferrallitiques.shp et de 
Sols Ferrallitiques.shp)
Lancer 
Examiner le message de sortie produit par Grass ; 
le message in extenso est analogue au message  suivant : 
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v.in.ogr 
"dsn=/home/blavet/COURANT/01_Thèse_Hervé/GIS_Thèse_Hervé/numérisation 
carte pédo/Carte_Pedo_These_Herve/Carte_Pedo_These_Herve.shp" 
output=Sols_GRASS snap=-1 min_area=0.0001 -o
Over-riding projection check
Layer: Carte_Pedo_These_Herve
Importation des objets de la couche 152...
-----------------------------------------------------
Building topology for vector map ...
Registering primitives...
209 primitives registered
14708 vertices registered
Building areas...
191 areas built
192 isles built
Attaching islands...
Attaching centroids...
Number of nodes: 200
Number of primitives: 209
Number of points: 0
Number of lines: 0
Number of boundaries: 209
Number of centroids: 0
Number of areas: 191
Number of isles: 192
Number of incorrect boundaries: 18
Number of areas without centroid: 191
-----------------------------------------------------
Cleaning polygons, result is not guaranteed!
Building topology for vector map ...
Number of nodes: 200
Number of primitives: 209
Number of points: 0
Number of lines: 0
Number of boundaries: 209
Number of centroids: 0
Number of areas: -
Number of isles: -
-----------------------------------------------------
Break polygons:
-----------------------------------------------------
Remove duplicates:
-----------------------------------------------------
Break boundaries:
-----------------------------------------------------
Remove duplicates:
-----------------------------------------------------
Clean boundaries at nodes:
-----------------------------------------------------
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Break boundaries:
-----------------------------------------------------
Remove duplicates:
-----------------------------------------------------
Clean boundaries at nodes:
-----------------------------------------------------
Change dangles to lines:
-----------------------------------------------------
Remove bridges:
-----------------------------------------------------
Building topology for vector map ...
Building areas...
328 areas built
62 isles built
Attaching islands...
Number of nodes: 669
Number of primitives: 1668
Number of points: 0
Number of lines: 0
Number of boundaries: 1668
Number of centroids: 0
Number of areas: 328
Number of isles: 62
Number of areas without centroid: 328
Layer: Carte_Pedo_These_Herve
-----------------------------------------------------
-----------------------------------------------------
Building topology for vector map ...
Registering primitives...
1000
1168 primitives registered
9252 vertices registered
Building areas...
328 areas built
62 isles built
Attaching islands...
Attaching centroids...
Number of nodes: 902
Number of primitives: 1168
Number of points: 0
Number of lines: 0
Number of boundaries: 933
Number of centroids: 235
Number of areas: 328
Number of isles: 62
Number of areas without centroid: 93
-----------------------------------------------------
les entités surfaciques 86 comprennent des objets se recouvrant, étant donné que 
les polygones se recouvrent dans les couches en entrée. De telles entités sont liées
à plus d'un tuple de la table attributaire. Le nombre d'objets de ces entités est 
stocké comme une catégorie de la couche 2
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152 input polygons
Total area: 3.454489e+09 (328 areas)
Overlapping area: 7.859000e+06 (86 areas)
Area without category: 1.947615e+07 (93 areas)
Terminé avec succès
cliquer sur Vue puis Fermer et encore Fermer
la couche GRASS est alors placée dans la liste des couches du projet QGIS
cette couche a des propriétés spécifiques – 
cf propriétés  de la couche après clic droit sur cette couche : 
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OK
Cette couche n'est pas éditable directement comme les autres couches, il faut passer par  
les outils GRASS pour cela, qui sont nombreux … par exemple cf ci-dessous :
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Si à partir des outils Grass (onglet Parcourir) 
 on sélectionne une a une et on visualise dans QGIS les couches Grass 0 (les zones 
vides) et 2 (les zones en « overlapping ») on a ceci :
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ici on a coloré en bleu la couche 0 de Grass qui correspond aux vides et en rouge la 
couche 2 de grass qui correspond aux superpositons de polygones. En gris on a visualisé 
la couche 1 de Grass 
L'objectif maintenant est de supprimer les zones rouges (superpositions) et  les 
zones vides (bleues).
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Pour supprimer les zones de superposition 
on va tester ceci : vclean marea
il va falloir indiquer un seuil de  surface pour les polygones à éliminer !!
il s'agit de petites surfaces qui doivent être éliminées. Sur la carte des sols On constate
que ces petites surfaces qui  correspondent  à  des recouvrements font  le plus souvent
moins  de  10000  mètres  carrés  ,  donc  on  choisit  ce  seuil  de  10  000pour  demander
d'effacer tous les polygones inférieurs à 10  000 mètres carré .. 
on lance vclan rmarea en donnant un nom de fichier de sortie et on obtient ceci  : 
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Cette fois on voit  qu'on a éliminé toutes les petites surfaces ayant généré des erreurs 
topologiques .. ll ne reste visiblement que les plus grosses surfaces posant problème (6 au
total, dont 4 rouges qui sont des oublis de création d'anneaux superposition) (en fait il 
reste aussi deux autres petites erreurs moins visibles en rouge)  
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6°) Finition dans QGIS
Les problèmes topologiques résiduels  sont   résolus directement dans Qgis , avec les
outils d'édition classique, de fusion d'entités etc … tout en ayant pris soin dans les options
d'accrochage d'activer  l'édition  topologique (en  choisissant  une certaine  distance pour
l'accrochage) et de cocher l'option d'évitement des intersections. 
7°) références
Quantum GIS Development Team 2012. Quantum GIS Geographic Information System. 
Open Source Geospatial Foundation Project. http://qgis.osgeo.org
GRASS GIS (Geographic Resources Analysis Support System). http://grass.osgeo.org/


Quelques notes pour résoudre des problèmes topologiques de couches vectorielles de polygones dans le logiciel Quantum GIS : application à la numérisation de cartes pédologiques du Bénin

Quelques notes pour résoudre des problèmes topologiques de couches vectorielles de polygones dans le logiciel Quantum GIS : application à la numérisation de cartes pédologiques du Bénin

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