Que sont les données raster ?

Dans sa forme la plus simple, un raster se compose d'une matrice de cellules (ou pixels) organisées en lignes et en colonnes (grille) dans laquelle chaque cellule contient une valeur représentant des informations ; la température, par exemple. Les rasters sont des photographies aériennes numériques, des images satellite, des images numériques, voire des cartes numérisées.

Cellules d'un raster

Les données stockées sous un format raster représentent des phénomènes réels :

Les rasters thématiques et continus peuvent être affichés sous la forme de couches de données avec d'autres données géographiques sur votre carte. Cependant, ils sont, le plus souvent, utilisés comme données source à des fins d'analyse spatiale avec l'Extension ArcGIS Spatial Analyst. Les rasters d'images sont souvent utilisés comme attributs dans des tables. Ils peuvent être affichés avec des données géographiques et véhiculer des informations supplémentaires sur les entités cartographiques.

Pour en savoir plus sur les données thématiques et continues

Bien que leur structure soit relativement simple, les données raster se révèlent particulièrement utiles pour un large éventail d'applications. Dans un système SIG, on compte quatre catégories principales d'utilisation :

Pourquoi stocker des données sous la forme d'un raster?

Il arrive que vous n'ayez pas la liberté de stocker vos données sous la forme d'un raster ; c'est le cas, par exemple, lorsque les images sont disponibles uniquement sous cette forme. Cependant, de nombreuses entités (telles que des points) et mesures (telles que les précipitations) différentes peuvent être stockées en tant que type de données raster ou type de données d'entités (vecteur).

Les avantages liés au stockage des données en tant que raster sont les suivants :

Certaines observations relatives au stockage des données sous la forme d'un raster peuvent vous inciter à utiliser une option de stockage vectorielle. Par exemple :

Pour en savoir plus sur la représentation des entités dans un jeu de données raster

Caractéristique générale des données raster

Dans des jeux de données raster, chaque cellule (appelée également pixel) possède une valeur. Les valeurs des cellules représentent le phénomène induit par le jeu de données raster, tel qu'une catégorie, une magnitude, une hauteur ou une valeur spectrale. La catégorie peut être une classe d'utilisation du sol ; une prairie, une forêt ou une route, par exemple. Une magnitude peut représenter la gravité, la pollution par le bruit ou le pourcentage de précipitations. La hauteur (distance) peut représenter l'altitude de surface au-dessus du niveau moyen de la mer, laquelle peut être utilisée pour dériver les propriétés des bassins versants, de pente et d'exposition. Les valeurs spectrales sont utilisées en imagerie satellite et en photographie aérienne pour représenter la réflectance à la lumière et la couleur.

Les valeurs des cellules peuvent être positives ou négatives, entières ou à virgule flottante. Les valeurs entières conviennent mieux pour représenter des données catégoriques (discrètes) et les valeurs à virgules flottantes pour représenter des surfaces continues. Pour de plus amples informations sur les données discrètes et continues, consultez la rubrique Données discrètes et continues. Les cellules peuvent également contenir une valeur NoData pour représenter l'absence de données. Pour plus d'informations sur les valeurs NoData, reportez-vous à la rubrique Valeurs NoData dans les jeux de données raster.

Des valeurs de cellule sont appliquées au point central ou à toute la surface d'une cellule.

Les rasters sont stockés sous la forme d'une liste ordonnée de valeurs de cellule, par exemple, 80, 74, 62, 45, 45, 34, etc.

Rasters stockés sous la forme d'une liste ordonnée

La zone (ou surface) représentée par chaque cellule possède une largeur et une hauteur identiques, et constitue une portion égale de l'intégralité de la surface représentée par le raster. Par exemple, un raster représentant une altitude (c'est-à-dire un modèle numérique de terrain) peut couvrir une superficie de 100 kilomètres carrés. Si ce raster était constitué de 100 cellules, chacune d'elles représenterait 1 kilomètre carré de largeur et de hauteur identiques (c'est-à-dire 1 km x 1 km).

Largeur et hauteur d'une cellule

La dimension des cellules peut être aussi grande ou aussi petite que nécessaire pour représenter la surface indiquée par le jeu de données raster et les entités qui y sont contenues (par exemple, un kilomètre carré, un pied carré ou même un centimètre carré). La taille des cellules détermine le degré de grossièreté ou de finesse de l'apparence des motifs ou des entités du raster. Plus la taille de cellule est petite, plus le raster est lisse ou détaillé. Toutefois, plus le nombre de cellules est élevé, plus le traitement est long et plus l'espace de stockage nécessaire est important. Si une taille de cellule est trop grande, des informations peuvent être perdues ou des motifs subtils peuvent être masqués. Par exemple, si la taille de cellule est supérieure à la largeur d'une route, il se peut que celle-ci n'existe pas dans le jeu de données raster. Dans le diagramme ci-dessous, vous pouvez voir comment cette entité surfacique simple est représentée par un jeu de données raster selon différentes tailles de cellule.

Taille de cellule de l'entité raster

L'emplacement de chaque cellule est défini par la ligne ou la colonne de la matrice raster dans laquelle elle se situe. La matrice est essentiellement représentée par un système de coordonnées cartésien dans lequel les lignes de la matrice sont parallèles à l'axe x et les colonnes à l'axe y du plan cartésien. Les valeurs de ligne et de colonne commencent par 0. Dans l'exemple ci-dessous, si le raster se trouve dans un système de coordonnées projetées UTM (Universal Transverse Mercator) et a une taille de cellule de 100, l'emplacement de cellule à 5,1 serait 300,500 Est, 5,900,600 Nord.

Emplacement des coordonnées

Pour en savoir plus sur la transformation du jeu de données raster

Il arrive fréquemment que vous deviez spécifier l'étendue d'un raster. L'étendue est définie par les cordonnées supérieure, inférieure, gauche et droite de la zone rectangulaire couverte par un raster, comme illustré ci-dessous.

Etendues du raster

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9/12/2013