Données raster multidimensionnelles

Les données multidimensionnelles représentent les données capturées à des heures, des profondeurs ou des hauteurs différentes. Ce type de données est fréquemment utilisé dans les sciences de l’atmosphère, de l’océanographie et de la Terre. Les données raster multidimensionnelles peuvent être capturées au moyen d’observations satellite, au cours desquelles les données sont collectées à certains intervalles, ou peuvent être générées à partir de modèles numériques, dans lesquels les données sont agrégées, interpolées ou simulées à partir d’autres sources de données.

Les données multidimensionnelles sont collectées dans l’espace et le temps, en profondeur ou en hauteur.

Les formats de stockage courants des données raster multidimensionnelles sont les formats netCDF, GRIB et HDF. Les données océanographiques sont souvent stockées au format netCDF (fichier .nc) et les données météorologiques, au format GRIB, alors que le format HDF est souvent utilisé pour stocker les données scientifiques de la NASA. Ces formats multidimensionnels partagent des fonctionnalités communes pour stocker de multiples variables, chaque variable étant un tableau multidimensionnel. Le format CRF (Cloud Raster Format) Esri et le jeu de données mosaïque prennent également en charge le stockage des données raster multidimensionnelles. Par exemple, des données multidimensionnelles peuvent représenter la température, l’humidité et la vitesse du vent pour chaque mois de 2010 à l’année 2020, et à des altitudes de 0,1 mètre et 10 mètres respectivement. Pour plus d'informations, reportez-vous à la rubrique Types de rasters multidimensionnels.

Vous pouvez utiliser ArcGIS Pro pour visualiser, gérer et traiter des données raster multidimensionnelle, et pour les publier sous forme de service Web. L’ajout d’une couche raster multidimensionnelle à la vue cartographique permet d’explorer des variables dans un fichier, et l’onglet contextuel Multidimensional (Multidimensionnel) est un moyen interactif d’afficher les tranches de données souhaitées et d’accéder aux outils et fonctions nécessaires pour traiter rapidement des données raster multidimensionnelles.

Gérer les données raster multidimensionnelles

Les données raster multidimensionnelles sont importantes et leur gestion représente un défi. Les principales structures de gestion des données dédiées à la gestion des données raster multidimensionnelles sont les jeux de données mosaïque multidimensionnelles et les fichiers CRF multidimensionnels.

Format CRF multidimensionnel

Le format CRF (Cloud Raster Format) est le format de raster en sortie par défaut des outils de géotraitement qui génèrent des rasters multidimensionnels. Le fichier .crf est optimisé pour l’écriture et la lecture de fichiers volumineux dans un environnement de traitement et de stockage distribué. Dans un fichier .crf, les données raster multidimensionnelles sont classées en paquets de tuiles plus petits, ce qui permet à plusieurs traitements d’écrire simultanément dans une sortie.

Le format CRF multidimensionnel prend en charge le stockage de plusieurs variables, dimensions et modèles de traitement. S’il prend également en charge l’ajout et le remplacement des données, il n’est pas compatible avec leur insertion et leur suppression. Vous pouvez utiliser les méthodes de compression LERC et LZ77 pour stocker les données, et ainsi réduire autant que possible l’espace de stockage nécessaire. Le format CRF multidimensionnel permet d’accéder plus rapidement à un grand nombre de tranches sur la durée, notamment lors d’un profilage temporel. Le jeu de données CRF multidimensionnel est recommandé dans les cas suivants :

• Un jeu de données CRF transposé améliore les performances.
• Vous prévoyez de publier un service d’imagerie multidimensionnelle dans le cloud et de placer les données dans un stockage cloud. Les données CRF sont particulièrement performantes en matière de stockage cloud.
• Les données multidimensionnelles sont actuellement stockées dans un format moyennement satisfaisant (produisant notamment un quadrillage irrégulier des données). Il est recommandé de convertir les données au format CRF pour améliorer les résultats.

Jeu de données mosaïque multidimensionnelles

Le jeu de données mosaïque multidimensionnelles est un outil efficace pour stocker, gérer et analyser les données.

Le jeu de données mosaïque multidimensionnelles prend en charge le stockage de plusieurs variables, dimensions et modèles de traitement. Il prend également en charge l’ajout, le remplacement, l’insertion et la suppression de données par des opérations sur les tables. Il est nécessaire de recréer les informations multidimensionnelles après toute modification. Les conditions de stockage requises pour un jeu de données mosaïque dépendent de ses images source, puisque le jeu de données mosaïque ne stocke pas de pixels. Le jeu de données mosaïque multidimensionnel est recommandé dans les cas suivants :

• Vous souhaitez maintenir l’accès aux images superposées pour une seule tranche horaire.
• Les données englobent de larges surfaces discontinues spatialement. Par exemple, l’Alaska et Hawaï ne sont pas adjacents aux États-Unis contigus. Ils vont donc générer une surface importante de NoData en cas d’utilisation du format CRF, et ainsi demander des capacités de stockage supplémentaires.
• Les données sont utilisées principalement comme catalogue d’images, et ne font l’objet d’aucun profilage temporel.
• Les données sont mises à jour régulièrement, avec de nouvelles insertions et suppressions (pas seulement des ajouts).
• Vous utilisez plusieurs types de données avec un nombre de canaux différent. Par exemple, le jeu de données contient des températures (un canal) et des données Landsat 8 (huit canaux).

Vous pouvez convertir un jeu de données mosaïque multidimensionnelles en un jeu de données CRF. Pour ce faire, utilisez l’outil Copier un raster, sélectionnez CRF comme format en sortie et cochez la case Process as multidimensional (Traiter comme multidimensionnel). Vous pouvez également créer une transposition multidimensionnelle.

Modifier des données multidimensionnelles

Les outils de la boîte d’outils Multidimension vous permettent de modifier des rasters multidimensionnels existants, de générer des métadonnées multidimensionnelles dans un jeu de données mosaïque, de transposer les données pour optimiser les performances et d’extraire des jeux de données de sous-ensemble. Plusieurs outils de gestion de données raster standard prennent également en charge les données multidimensionnelles. C’est le cas des outils Ré-échantillonner, Découper et Calculer les statistiques. De plus, vous pouvez projeter et transformer des données spatiales grâce aux outils du jeu d’outils Projections et transformations, qui sont nombreux à prendre en charge les rasters multidimensionnels.

Vous pouvez modifier la description, l’unité et la palette de couleurs de chaque variable d’un jeu de données raster multidimensionnelles dans la fenêtre Properties (Propriétés), accessible à partir de la fenêtre Catalog (Catalogue). Vous pouvez également définir la variable par défaut à afficher ou à analyser dans la fenêtre Properties (Propriétés).

Visualiser les données raster multidimensionnelles

Il est possible d’ajouter directement les jeux de données mosaïque multidimensionnelles et les fichiers .crf à une carte dans ArcGIS Pro.

Pour ajouter un fichier au format netCDF, HDF, GRIB ou Zarr multidimensionnel en tant que couche raster multidimensionnelle, cliquez sur Add Data (Ajouter des données) > Multidimensional Raster Layer (Couche raster multidimensionnelle) dans l’onglet Map (Carte).

Ajoutez une couche de données multidimensionnelles.

Par défaut, le système applique le modèle de traitement Multidimensional Raster (Raster multidimensionnel) et crée une couche raster multidimensionnelle pour chaque variable sélectionnée. La nouvelle couche raster contient les informations multidimensionnelles de la variable, qui peuvent être visualisées, analysées et partagées. Vous pouvez également combiner les variables sélectionnées dans une couche raster de données multivariées multidimensionnelles. Vous pouvez aussi utiliser l’outil Générer une couche raster multidimensionnelle pour générer une couche à partir des types de données multidimensionnelles pris en charge.

Une fois que la couche raster multidimensionnelle est dans la vue cartographique, vous pouvez afficher les tranches souhaitées grâce aux options figurant dans le groupe Tranche actuellement affichée de l’onglet Multidimensionnel. L’option Étendue multidimensionnelle vous permet de définir l’étendue dans le temps ou dans d’autres dimensions. Les tranches situées en dehors de l’étendue définie ne s’affichent pas et ne sont pas incluses dans l’analyse.

Pour plus d’informations sur l’affichage d’une couche raster multidimensionnelle, reportez-vous à la rubrique Utiliser des données raster multidimensionnelles.

Pour plus d’informations sur la visualisation d’un jeu de données mosaïque multidimensionnelles, reportez-vous à la rubrique Visualiser un jeu de données mosaïque multidimensionnelles.

Une couche multidimensionnelle peut contenir plusieurs variables. Si vous souhaitez définir et conserver la symbologie de chaque variable, vous devez enregistrer la symbologie avec le fichier de couche. Pour plus d’informations, reportez-vous à la rubrique Enregistrer la symbologie pour plusieurs variables.

Analyser des données raster multidimensionnelles

L’analyse d’une série chronologique complexe, l’analyse de la hauteur ou de la profondeur, la prévision et la régression sont toutes possibles dans l’extension ArcGIS Image Analyst ou Spatial Analyst de ArcGIS Pro.

Vous pouvez également utiliser le diagramme de profil temporel pour visualiser et analyser des données raster multidimensionnelles.

Pour plus d’informations, reportez-vous à la rubrique Analyse multidimensionnelle dans ArcGIS Pro.

Remarque :