Interpoler des données météo par un logiciel de SIG

[spl33n]

Bonjour à toutes et à tous,

Nouveau sur le forum, j'en profites déjà pour vous saluer cordialement ! Professionnellement parlant, je suis technicien de rivière. Alors, je n'ai actuellement que des connaissances approximatives en climatologie / météorologie, en revanche j'ai quelques connaissances sur QGIS, logiciel de SIG.

Premier thread posté, et déjà de grandes questions !

J'en viens au fait : je dispose de données pluvio et de t°c, en plus de mesures de débits du cours d'eau, ainsi que de modèles numériques de terrain (MNT) de plusieurs secteurs qui composent un bassin versant (BV). Je souhaiterai ainsi savoir s'il est possible d'interpoler les données au sein dudit BV avec toutes ces données, sachant que les stations météo dont viennent ces données sont extérieures à celui ci (en bordure plus ou moins). Le support que j'aimerai exploiter est mon logiciel de SIG, qui permet des actions de modélisation (plugin GRASS).

L'objectif finale étant de déterminer le "temps" qu'il faisait au moment de prélèvements IBGN, qui qualifient la qualité de l'eau.

En espérant avoir été suffisament clair dans l'exposé du problème... Vous avez 2 heures. Je plaisante ! ^^

Dans l'attente,

Cordialement,

spl33n.

[Piour08]

Bonjour,

Si j'ai bien compris, et pour m'être déjà pencher sur une question d'extrapolation de données climatiques sous SIG, je ne pense pas que tu puisse faire quoique ce soit de satisfaisant malheureusement. Il n'y a pas en général assez de point de mesure pour extrapoler sur un territoire plus vaste (les caractéristiques climatiques étant vraiment trés hétèrogène dans l'espace). De plus il faudrait que tu interpole en fonction du relief, et cela n'est franchement pas facile non plus. Peut être en utilisant la méthode du krigeage, mais je ne sais pas si c'est possible sous Qgis (je suis utlisateur d'ArcGis plutôt pour ma part).

Tu as combien de point de mesure?

[spl33n]

Merci de ta réponse !

Je dispose de 4 points de mesure répartis autour du BV, mais pas DANS celui-ci. voir ici : http://i43.tinypic.com/5dtkxc.jpg

La méthode d'interpolation sous QGIS est possible, notamment par interpolation triangulaire ou par pondération par l'inverse de la distance. Concernant les altitudes, je dispose soit de la couche vecteur BDAlti, soit du raster MNT des départements.

Sous QGIS, il est également possible d'employer une modélisation selon une formule mathématique. Mais là, je n'en connais pas !

[Piour08]

Je craint vraiment que tu n'ai pas assez de point de mesure pour interpoler de facon rigoureuse, et surtout que ca veuille dire qqch. D'autant que les interpolations triangulaires ou par pondération ne prendrais pas à mon sens en compte les notions de topoclimatologie nécessaires à cette échelle (relief, etc).

Personellement, je ne pourrais pas te guider plus, dans le sens ou j'avais choisi pour mon projet de finalement présenter que les valeurs aux postes, et de ne pas faire d'interpolation, du fait de la trop grande incertitude dans les résultats.

Bon courage !

[Fred59_]

Sur Infoclimat, pour nos cartes temps réel, on utilise un algorithme de gridding utilisant des splines, issu des travaux de Wessel & Bercovici (Mathematical Geology 30 − Yale University). En ajustant un peu les différents facteurs, et en appliquant d'autres méthodes d'interpolation (dans le temporel), on arrive à des résultats relativement cohérents pour les températures (mais beaucoup moins pour le vent ou les précipitations par exemple...), notamment en ce qui concerne d'éventuels extremum, bien plus que pour du triangulaire, linéaire ou inverse weighted distance.

Il ne s'agit bien sûr là que d'une interpolation au sens mathématique, qui n'a bien sûr aucun "intérêt" du point de vue météorologique car il ne sait pas prendre en compte les variabilités dues au reliefs, à la mer, notamment... Si tu souhaites par contre créer un algo qui prend en compte ce type de facteurs, comme ici, c'est une autre paire de manches, et je ne saurais t'aider sur ce point.

[spl33n]

Je craint vraiment que tu n'ai pas assez de point de mesure pour interpoler de facon rigoureuse, et surtout que ca veuille dire qqch. D'autant que les interpolations triangulaires ou par pondération ne prendrais pas à mon sens en compte les notions de topoclimatologie nécessaires à cette échelle (relief, etc).

Personellement, je ne pourrais pas te guider plus, dans le sens ou j'avais choisi pour mon projet de finalement présenter que les valeurs aux postes, et de ne pas faire d'interpolation, du fait de la trop grande incertitude dans les résultats.

Bon courage !

Pour le nombre de points, c'est également un peu ce que je craignais ... Idem pour les interpolations que j'ai cité précédemment !

La piste serait donc celle donnée par Fred59_ ...

Sur Infoclimat, pour nos cartes temps réel, on utilise un algorithme de gridding utilisant des splines, issu des travaux de Wessel & Bercovici (Mathematical Geology 30 − Yale University). En ajustant un peu les différents facteurs, et en appliquant d'autres méthodes d'interpolation (dans le temporel), on arrive à des résultats relativement cohérents pour les températures (mais beaucoup moins pour le vent ou les précipitations par exemple...), notamment en ce qui concerne d'éventuels extremum, bien plus que pour du triangulaire, linéaire ou inverse weighed distance.

Il ne s'agit bien sûr là que d'une interpolation au sens mathématique, qui n'a bien sûr aucun "intérêt" du point de vue météorologique car il ne sait pas prendre en compte les variabilités dues au reliefs, à la mer, notamment... Si tu souhaites par contre créer un algo qui prend en compte ce type de facteurs, comme ici, c'est une autre paire de manches, et je ne saurais t'aider sur ce point.

En effet, il est possible sur QGIS, via le plugin GRASS et la fonction mapcalc si je ne m'abuse, d'intégrer des fonctions mathématiques pour exploiter l'ensemble des données. Dans mon idée, il me semblait essentiel de travailler avec le relief, le climat en dépendant directement, non?

Mais déjà, il me faudrait cette fonction maths et ensuite, créer un script pour calculer point par point les valeurs interpolées sur une grille par exemple. Ai-je bien tout saisi ?

[Piour08]

Je pense que tu as bien saisi oui, mais le plus dur reste à venir!

Bon courage!

[Fred59_]

Pour le nombre de points, c'est également un peu ce que je craignais ... Idem pour les interpolations que j'ai cité précédemment !

La piste serait donc celle donnée par Fred59_ ...

En effet, il est possible sur QGIS, via le plugin GRASS et la fonction mapcalc si je ne m'abuse, d'intégrer des fonctions mathématiques pour exploiter l'ensemble des données. Dans mon idée, il me semblait essentiel de travailler avec le relief, le climat en dépendant directement, non?

Mais déjà, il me faudrait cette fonction maths et ensuite, créer un script pour calculer point par point les valeurs interpolées sur une grille par exemple. Ai-je bien tout saisi ?

Oui ! Mais ce que tu veux faire (prendre en compte le relief), est donc plutôt du domaine de la modélisation que de l'interpolation : et c'est donc autrement plus compliqué

[spl33n]

La modélisation est possible sous QGIS, mais c'est surtout les formules mathématiques qu'il faudra, et comment les résoudre...

J'ai trouvé ça sur le net :

http://team.inria.fr/moise/files/2012/01/Maths_Meteo_APMEP_Nodet.pdf

http://smai.emath.fr/documents/MI7Pailleux.pdf

mais, comment dire, c'est du grec ancien pour moi

Y aurait-il plus simple svp ?