Le lissage dans la représentation cartographique et la généralisation

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AvantAprès

Les outils de simplification et de lissage dans LorikGISTools ?
Concrètement, comment ça fonctionne ?

Il est souvent nécessaire de simplifier la forme de vos courbes dans un SIG, pour adapter leur représentation à une échelle donnée.

Dans cet article, nous allons procéder par étape pour découvrir plusieurs des outils de GISTools dédiés à cela. Nous allons mettre en évidence leur simplicité d’utilisation et la qualité du résultat, grâce à un enchaînement d’algorithmes performant et innovants.

Prenons comme exemple le tracé d’une rivière, donc voici un aperçu :

1- Première opération : la réduction du nombre de points.

La précision de la donnée implique souvent un très grand nombre de points, et la première étape est de réduire leur nombre. La même courbe avec ses points apparaît comme ceci :

Utilisons l’outil POLYLINES ⇒ Lissage et Simplification ⇒ Simplification des courbes qui se présente ainsi :

Une fois la couche à traiter sélectionnée, deux paramètres sont à renseigner :

  1. La distance maximum entre deux points, qui permet de supprimer les points dont la distance au suivant ou au précédent est inférieure à cette valeur.
  2. La tolérance de simplification qui permet de supprimer un point si sa distance à la courbe simplifiée est inférieure à cette valeur, comme dans le schéma suivant :

Le segment en rouge met en évidence la distance entre un point de la courbe en noir, et la courbe calculée en bleu.

Dans notre exemple, le résultat obtenu après le passage de l’algorithme POLYLINES ⇒ Lissage et Simplification ⇒ Simplification des courbes est le suivant :

2- La suppression des oscillations

A l’échelle désirée, l’affichage d’une suite de petit virages n’est pas utile et gêne plutôt la lecture.

L’outil que nous allons utiliser, POLYLINES ⇒ Lissage et Simplification ⇒ Suppression des oscillations, recherche la courbe la plus régulière autour de laquelle la courbe de départ oscille, ou zigzag pour utiliser un terme plus commun.

Le seul paramètre nécessaire est la distance maximum entre la courbe de départ et la courbe calculée. A la différence de l’outil de simplification, de nouveaux points pourront être ajoutés, mais toujours sur la courbe de départ.

Dans notre exemple, le résultat est le suivant :

En bleu la courbe simplifiée et en rouge après suppression des oscillations

3- Le lissage des courbes

Il ne reste plus qu’à donner un aspect plus arrondi à la courbe, en utilisant l’outil POLYLINES ⇒ Lissage et Simplification ⇒ Lissage des courbes dédié à cet usage en se présentant ainsi :

Cet outil va arrondir la courbe selon deux paramètres :

  1. Un angle maximum afin de ne pas lisser entre deux segments dont l’angle est supérieur à cette valeur.
  2. Un écart maximum entre la courbe de départ et la courbe calculée.

Le résultat se présente ainsi :

Résultat final

Le plus simple pour mettre en avant la qualité obtenue après la succession de ces trois opérations est de présenter le résultat pour un cas réel, ce qui nous donne :

L’enchaînement d’outils permet d’affiner le traitement du lissage et récupérer un résultat satisfaisant aussi bien pour la représentation graphique des données que pour la généralisation des données SIG, autrement dit simplifier la donnée pour la réutiliser dans une dérivation de la carte à une autre échelle. 

Le petit truc en plus de LorikGISTools !

Les zigzags et les virages…

Une autre problématique rencontrée dans la simplification des courbes, en particulier les réseaux routiers, est de mettre en avant la présence de nombreux virages sans pour autant les représenter tous à une échelle pour laquelle cela devient illisible.

 

LorikGISTools propose un outil particulièrement adaptée dont le but est précisément de réduire le nombre de virages, sans pour autant les supprimer : POLYLINES/Lissage et simplification/Simplification des zigzags :

1. Le seul paramètre est l’écart maximum. L’outil repère les successions d’oscillations dont la distance entre deux consécutives est inférieure à cet écart et les remplace par des oscillations plus écartées et plus régulières. Cet écart se conçoit comme précisé sur le schéma suivant : (écart entre oscillations représenté en bleu)

2. Dans un cas concret ou la courbe présente deux successions d’oscillations dont seule la première répond au critère d’écartement :

Le résultat obtenu est le suivant :

3. Ici nous pouvons mettre en évidence la différence entre cet outil et celui de suppression des oscillations présenté plus avant. Ce dernier enlève les oscillations au lieu de les simplifier.

En appliquant cet outils au cas précédent, et en représentant les trois courbes sur un seul schéma, on obtient :

avec en bleu la courbe de départ, en rouge la simplification des zigzags et en noir la suppression des oscillations.

Résultat final

Allons plus loin !

Vous trouverez à ces liens :

▪️Une présentation de notre outil : Présentation

▪️Une page spécifique concernant les tarifs des licences : Formules & tarifs

▪️Un description de tous les outils de géotraitement : Liste des outils

▪️Une documentation détaillée de l’utilisation de LorikGISTools : Documentation




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