Une grille Esri est destinée au stockage de données raster qui définit l’espace géographique comme un tableau comportant des pixels carrés aux dimensions égales (également nommés cellules) organisés en lignes et en colonnes. Il existe deux types de grilles en fonction du type de données : entier et virgule flottante.
Les attributs d’une grille de type entier sont stockés dans une table VAT (table attributaire de valeurs). Une table VAT possède un enregistrement pour chaque valeur unique dans la grille. L’enregistrement stocke la valeur unique et le nombre de pixels. L’élément VALUE est un entier qui représente une classe ou un groupement de pixels spécifique. L’élément COUNT est le nombre de pixels représentant la valeur dans la grille. Par exemple, si 50 pixels possèdent une valeur égale à 1 représentant une forêt, la table VAT affiche un élément VALUE = 1 et un élément COUNT = 50 pour chacun des 50 pixels.
En savoir plus sur les tables attributaires de jeu de données raster
Les grilles de type virgule flottante ne possèdent pas de table VAT car les pixels de la grille peuvent assumer n’importe quelle valeur dans une plage donnée de valeurs. Les pixels de ce type de grille n’appartiennent pas clairement à des catégories discrètes. La valeur de pixel elle-même est l’attribut qui décrit l’emplacement. Par exemple, dans une grille qui représente des données d’élévation en mètres au-dessus du niveau de la mer, un pixel possédant la valeur 10,1662 indique que l’emplacement se trouve à environ 10 mètre au-dessus du niveau de la mer.
La plage de valeurs de données pouvant être stockées en tant que valeurs de grille est la suivante :
- Les grilles de type virgule flottante peuvent stocker des valeurs comprises entre -3,4 x 1038 et 3,4 x 1038.
- Les grilles de type entier peuvent stocker des valeurs comprises entre -2147483648 et 2147483647 (-231 à 231-1).
Pour les grilles de type entier, ces informations ne s’appliquent qu’à l’élément VALUE. La table VAT d’une grille de type entier peut se voir ajouter d’autres éléments dont la plage de valeurs dépend de la définition d’élément.
Le système de coordonnées d’une grille est le même que celui d’autres données géographiques. Les lignes et les colonnes sont parallèles aux axes x- et y- du système de coordonnées. Puisque chaque pixel dans une grille possède la même dimension que les autres pixels, l’emplacement et la surface couverts par un pixel peuvent être déterminés par sa ligne et sa colonne. Le système de coordonnées d’une grille est donc défini par la taille des pixels, le nombre de lignes et de colonnes et la coordonnée x,y du coin supérieur gauche. Les grilles véhiculent également des informations supplémentaires, telles que le système de coordonnées qui leur est associé.
Attention :
Comme avec la plupart des formats, le nom d’une grille ne doit pas contenir d’espaces ou autres caractères spéciaux. Le nom d’une grille à plusieurs canaux ne peut pas contenir plus de 9 caractères, et celui d’une grille à un seul canal ne peut pas contenir plus de 13 caractères.
Structure des données d’une grille
Les grilles sont mises en œuvre à l’aide d’une structure de données raster tuilée, dans laquelle l’unité de base du stockage de données est un bloc rectangulaire de pixels. Les blocs sont stockés sur disque sous un format compressé dans une structure de fichiers à longueur variable appelée tuile. Chaque bloc est stocké sous la forme d’un enregistrement à longueur variable.
La taille de la tuile d’une grille repose sur le nombre de lignes et de colonnes figurant dans la grille au moment de sa création. La limite supérieure de la taille de tuile, 4 000 000 x 4 000 000 pixels, est définie par l’application. De ce fait, la plupart des grilles utilisées dans les applications SIG sont automatiquement stockées dans une tuile unique. Les données spatiales d’une grille sont automatiquement réparties sur plusieurs tuiles si la taille de la grille au moment de la création dépasse la limite supérieure de la taille de la tuile.
L’organisation de stockage dans des blocs pour les grilles prend en charge l’accès spatial séquentiel et aléatoire aux jeux de données raster volumineux. La structure de regroupement par blocs n’impose aucune restriction à l’analyse conjointe des grilles. Les tuiles et les blocs issus de différentes grilles n’ont pas besoin de coïncider dans l’espace cartographique pour l’analyse conjointe et vous pouvez créer et manipuler une grille comme s’il s’agissait d’un raster fluide de pixels ayant une forme carrée uniforme.
Les grilles utilisent une structure de compression raster par plages adaptative au niveau du bloc. Chaque bloc est testé afin de déterminer la profondeur (bits par pixel) à utiliser pour le bloc et de déterminer la technique de stockage (pixel par pixel ou codage par plages) la plus efficace. Le bloc est stocké dans le format consommant le moins d’espace disque. La structure de compression adaptative est le choix optimal car elle peut représenter efficacement des données catégorielles homogènes et des données continues hétérogènes tout en prenant en charge l’analyse conjointe à l’aide des deux types de données. Les opérations par pixel à une couche, telles que la reclassification de données, opèrent directement sur les processus de données sans décompression. Les opérations par pixel à plusieurs couches sur les couches en entrée compressées intersectent les processus de données à partir des différentes couches et opèrent sur les processus intersectés. Les opérations par voisinage à une couche et les opérations par pixel à plusieurs couches qui mélangent les données compressées et non compressées étendent les processus dans les pixels et procèdent à un traitement pixel par pixel traditionnel de manière transparente.
La structure tuile-bloc d’une grille est également transparente pour les programmes d’application qui accèdent aux données spatiales de la grille. Les programmes qui manipulent les grilles accèdent aux données spatiales en définissant une fenêtre rectangulaire définie dans des coordonnées cartographiques.
Stockage des données d’une grille
Une grille est stockée dans un espace de travail. La grille est stockée sous la forme d’un répertoire distinct avec des tables et des fichiers associés contenant des informations spécifiques à la grille. Un espace de travail de grille de type entier contient les fichiers suivants :
- Une table BND, qui stocke la limite de la grille
- Un fichier HDR, qui stocke des informations spécifiques décrivant la grille (par exemple, la résolution des pixels et le facteur de regroupement par blocs)
- Une table STA, qui contient des statistiques liées à la grille
- Une table VAT, qui stocke les données attributaires associées aux zones de la grille
- Un fichier LOG, qui surveille l’activité s’étant produite sur la grille
- Un fichier de tuile w001001.adf (q0x1y1), qui stocke les données de pixel et le fichier d’index associé w001001x.adf (q0x1y1x) indexant les blocs dans la tuile et les fichiers LOG
Si une grille est altérée, les valeurs et les informations contenues dans les fichiers et les tables sont immédiatement mises à jour.
Table BND
La table BND d’une grille contient la limite de cette grille. La limite constitue un rectangle qui englobe les pixels de la grille et est stockée dans les coordonnées cartographiques. Toutes les tables BND sont stockées en mode double précision.
Les coordonnées minimales de la table BND sont destinées au coin inférieur gauche du pixel inférieur gauche de la grille. Les coordonnées maximales sont destinées au coin supérieur droit du pixel supérieur droit de la grille.
Fichier HDR
Le fichier HDR est un fichier binaire. Les informations stockées dans ce fichier comprennent la taille de pixel, le type de grille (entier ou virgule flottante), la technique de compression, le facteur de regroupement par lots et les informations de tuiles.
Table STA
La table STA est une table contenant des données statistiques sur une grille. Les écarts minimal, maximal, moyen et type de la grille sont stockés en tant que valeurs de virgule flottante dans la table STA. N’essayez pas de modifier directement ces valeurs.
Dans la mesure où la valeur NoData représente une valeur inconnue, elle n’est pas utilisée pour calculer les statistiques dans la table STA.
Lorsqu’une grille à deux niveaux (ne contenant que des valeurs 0 et 1) est créée, la table STA contient la valeur 0 de l’écart moyen et la valeur -1 de l’écart type. La valeur -1 de l’écart type indique que les statistiques n’ont pas été calculées pour une grille.
Une valeur d’écart type égale à -2 indique que la grille ne contient que des pixels NoData.
Table VAT
La table VAT est une table qui stocke les attributs associés aux zones d’une grille. Seules les grilles de type entier sont associées à une table VAT. Une table VAT possède au moins deux éléments, VALUE et COUNT. L’élément VALUE contient des valeurs d’entier utilisées pour distinguer les caractéristiques d’un emplacement des autres emplacements dans une grille. Tous les pixels affectés à la même valeur contiennent les mêmes caractéristiques et, par conséquent, appartiennent à la même zone. COUNT représente le nombre de pixels contenus dans une zone.
De nouveaux éléments peuvent être ajoutés à la table VAT. Les éléments VALUE et COUNT ne doivent pas être changés et la table VAT doit être maintenue triée sur l’élément VALUE.
Remarque :
N’ajoutez pas de nouveaux éléments avant VALUE ou COUNT.
Les pixels contenant des valeurs NoData ne sont pas représentés dans la table VAT.
Voici un exemple de table VAT :
Record VALUE COUNT 1 0 628872 2 1 265043 3 2 151150 4 3 3185652 5 4 79983 6 5 4782 7 6 74334 8 7 8877 9 8 1817 10 9 491 11 10 858 12 11 8770 13 12 28789 14 13 72539 15 14 3686 16 15 3932 17 16 13227 18 17 1890 19 18 1305 20 19 427286 21 20 6695
Fichiers de tuile
Les fichiers w001001.adf (q0x1y1) et w001001x.adf (q0x1y1x) stockent les données et l’index de la première tuile, ou tuile de base, d’une grille. La limite supérieure de taille d’une tuile est élevée et la plupart des grilles sont stockées à l’aide d’une tuile unique. Si des tuiles supplémentaires sont utilisées, elles sont automatiquement numérotées en fonction de la relation spatiale qu’elles ont avec la première tuile. Les tuiles sont mises en œuvre en tant que fichiers binaires à longueur variable.
Fichier LOG
Le fichier LOG est un fichier ASCII contenant des informations sur la création et la modification d’une grille. Le fichier LOG surveille les actions effectuées sur la grille mais ne contient pas toutes les actions effectuées avec la grille. Puisque toutes les opérations de grille résultent dans une nouvelle grille, seules les commandes de grille, telles que RENAME (renommer) et COPY (copier), peuvent modifier une grille et être saisies dans le fichier LOG. Comme dans le cas de tous les fichiers ASCII, le fichier LOG est accessible via les commandes système ou un éditeur de texte.
Limitations en termes de stockage
Le nom d’une grille fait l’objet des limites suivantes :
- Il ne peut pas contenir d’espaces ou de caractères spéciaux.
- Il ne peut pas commencer par un chiffre.
- Il ne peut pas dépasser 13 caractères (9 caractères pour le nom d’une grille à plusieurs canaux).
Le nombre de fichiers pouvant être stockés dans un répertoire est limité pour les couvertures et les grilles. Ce total est d’environ 10 000. Par conséquent, cela limite le nombre de grilles pouvant être stockées dans un espace de travail. Par exemple, voici le nombre maximal théorique de jeux de données de grille pouvant être stockés dans un seul répertoire d’espace de travail :
- Moins de 5 000 grilles de type virgule flottante ou
- Moins de 3 333 grilles de type entier, avec tables VAT (moins de 5 000 sans tables VAT) ou
- Moins de 10 000 piles de grilles
Les chiffres précédents sont les maximums théoriques. Si vous disposez d’un processus qui crée des grilles intermédiaires (et donc des fichiers dans l’espace de travail), ces chiffres sont inférieurs. De plus, si vous stockez un mélange de fichiers, tels que des grilles et des couvertures, vous en stockez moins.
Ces chiffres sont liés au nombre de fichiers dans le dossier de grille qui stockent des informations dans l’espace de travail. La limite est de 9 999. Il ne s’agit toutefois pas du nombre total de fichiers figurant dans l’espace de travail, mais du nombre de fichiers pointant vers les fichiers y figurant. Le dossier de chaque grille contient deux fichiers pointant vers les fichiers qui figurent dans l’espace de travail : le fichier BND (limite) et le fichier de table STA (statistiques) (9 999/2≈5 000). Lorsqu’une grille possède un fichier VAT, celui-ci pointe également vers les fichiers figurant dans l’espace de travail. Pour cette raison, le nombre de fichiers pouvant être stockés est encore réduit (9 999/3≈3 333). Une pile de grilles ne contient qu’un seul fichier, qui pointe vers l’espace de travail (9 999/1≈9 999).
Pile
Une pile consiste en un ensemble ordonné de grilles se superposant spatialement (couches) traité comme une seule entité dans le cadre d’une analyse multivariée. L’analyse d’agrégat, la classification et l’analyse en composantes principales sont toutes des fonctions applicables aux couches d’une pile.
Une pile présente les caractéristiques suivantes :
- Un ensemble de couches correspondant chacune à une grille
- Une étendue de carte, ou BND
- Une taille de pixel
- Un type de données
- Une projection
Chaque couche spécifiée dans une pile possède un numéro d’index qui indique son ordre dans la pile. Les grilles constituant une pile doivent se trouver dans le même espace de travail.
Les limites des couches en entrée peuvent se superposer exactement, partiellement ou pas du tout, mais seule la surface au niveau de laquelle les couches se superposent comprend la pile. La table BND de la pile est l’endroit où les limites de ses couches s’intersectent. Les calculs d’une fonction d’analyse multivariée ont lieu sur la surface se superposant. S’il n’existe pas de surface commune entre les couches en entrée, la pile est vide et aucun calcul n’a lieu.
La taille de pixel d’une pile est définie par défaut sur la taille de la couche la plus grossière de la pile.
Vous pouvez combiner autant de types de données (de type réel ou entier) des grilles en entrée que vous souhaitez dans une pile. Toutefois, avant d’appliquer une technique multivariée, vous devez être conscient de ce que les valeurs représentent, qu’il s’agisse de données catégorielles ou continues, et de la plage ou plage relative des valeurs. Dans certaines analyses, le type de données en entrée de la pile détermine le type de données de la sortie.
Les informations de projection associées aux grilles en entrée sont stockées avec la pile. Puisqu’une grille est traitée comme une entité unique, toutes les grilles dans une pile doivent figurer dans la même projection. Les informations de projection sont utilisées pour garantir que chaque grille de la pile occupe la même surface géographique.
Stockage d’une pile de grilles
Une pile est stockée dans une structure de répertoires semblable à une grille. Le répertoire d’une grille contient deux fichiers : une table externe et un fichier ASCII PRJ. Les grilles réelles qui comprennent la pile ne sont pas stockées dans la pile. Votre espace de travail contient des grilles ordinaires. Cela signifie qu’une grille peut être utilisée dans plusieurs piles. La table STK stocke les noms des grilles qui comprennent la pile et leurs valeurs d’index correspondantes :
GRID: LIST JER135.STK Record INDEX GRID 1 1 jer1 2 2 jer3 3 3 jer5
L’élément INDEX indique la position d’une grille dans la pile, tandis que l’élément GRID répertorie les noms de grilles comprenant la pile. Les données spatiales des grilles en entrée ne sont pas dupliquées dans la pile. De ce fait, la pile reflète toujours la dernière version des grilles en entrée. Le fichier STK est aussi accessible qu’un autre fichier INFO. Vous pouvez ajouter des éléments à des fins de description (par exemple, un élément pour stocker la date de collecte des données), mais ne modifiez pas les valeurs figurant dans l’élément INDEX ou les noms figurant dans l’élément GRID. Toutes les modifications apportées à ces éléments ne doivent l’être qu’en utilisant la variété de commandes de gestion de pile disponibles dans Grid.
Lorsqu’il est présent, le fichier PRJ stocke les informations de projection de la pile :
Projection STATEPLANE Zone 4701 Datum NAD27 Zunits NO Units FEET Spheroid CLARKE1866 Xshift 0.0000000000 Yshift 0.0000000000 Parameters
Si la projection n’est connue pour aucune des grilles en entrée figurant dans la pile, aucun fichier PRJ n’est créé.
Le nom d’une pile de grilles ne peut pas comporter d’espaces, ne peut pas commencer par un chiffre et ne peut pas dépasser 9 caractères.
Valeur NoData dans une grille
Chaque pixel d’une grille est affecté à une valeur. Toutefois, les pixels sans valeurs réelles peuvent recevoir une valeur NoData sur la grille représentant ce thème. La valeur NoData et 0 (zéro) diffèrent ; 0 est une valeur valide. Pour cette raison, les pixels NoData ne peuvent pas être utilisés pour calculer les statistiques dans la table STA d’une grille.
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