Interface personnalisée...
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Analyse de trajectoires d’insectes
Interface personnalisée ArcGis
Manuel d’utilisation :
Réalisé par : Bénédicte Meffre et Vincent Thierion
Février 2006
SOMMAIRE
Etat de marche de l’application............................................................................... - 3 - Détail du fonctionnement de l'application ............................................................... - 4 -
Hawths Tools ...................................................................................................... - 4 -
Phase de préparation des données .................................................................... - 4 -
Intégration des données dans ArcMap ............................................................... - 6 - Présentation des fonctionnalités............................................................................. - 7 -
La barre d’outil ArcGis......................................................................................... - 8 -
Affichage global ................................................................................................. - 9 -
Visualisation des trajectoires............................................................................... - 9 -
Présentation des différents blocs d’application des filtres ............................. - 11 -
Sélection selon l’état...................................................................................... - 11 - Sélection comportementale : ......................................................................... - 11 - Sélection spatiale .......................................................................................... - 12 - Sélection spatiale .......................................................................................... - 13 -
Présentation des différents modes d’affichage.............................................. - 13 -
Exportation de la sélection ................................................................................ - 14 -
Création d’enveloppe convexe.......................................................................... - 15 -
- 2 -
Etat de marche de l’application
Les fonctionnalités présentées ne sont pas toutes au même point dans la
programmation, nous vous proposons de vous indiquer les fonctions qui pour le
moment sont parfaitement opérationnelles :☺ comportant quelques défauts et
celles non programmées : .
☺
☺ Les diagrammes ne sont pas
créés. La détermination des bornes se fait par une fonction d’ArcGis (Statistiques).
Cette fonctionnalité permet de détecter la présence ou non de couples de position dans une trajectoire mais au dela de deux couples les données ne sont pas exploitables.
☺
☺
☺
☺
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Détail du fonctionnement de l'application
Le bon fonctionnement de cet outil implique l'installation d'Access Microsoft
Office et d'ArcGis sur le poste de l'utilisateur. De plus le logiciel ArcGis nécessite une
extension nommée Hawths Tools3 téléchargeable gratuitement à partir du site
www.spatialecology.com. Il n'y a pas d'installation particulière concernant l'outil que
nous proposons, il suffit de suivre les opérations suivantes pour l'utiliser.
HHaawwtthhss TToooollss
Ainsi Hawths Tools est une extension pour ArcGis et plus spécifiquement ArcMap qui
met à disposition des outils, non disponible dans la Tool Box (=boite à outil d’ArcGis),
permettant d’effectuer des analyses spatiales dans un contexte d’application
écologique.
Son téléchargement est gratuit et se fait à partir du lien :
http://www.spatialecology.com/htools/download.php , cliquer sur DOWNLOAD
HAWTH'S TOOLS (v3.21) FOR ARCGIS 9.x et enregistrer le dossier sur votre poste.
Décompresser le dossier et exécuter le fichier « htools_setup.exe ». La barre Hawths
Tools s’installe automatiquement dans ArcMap.
Remarque : si ce n’est pas le cas, il est possible de charger la barre d’outil par le
Menu principal : Outil, Personnaliser. La fenêtre personnaliser s’ouvre puis en
cliquant sur Ajouter depuis un fichier, retourner dans le dossier décompressé et
ajouter le fichier HawthsTools3.dll.
Cet utilitaire, présente de nombreuses fonctionnalités dont la description détaillée se
trouve sur http://www.spatialecology.com/htools/tooldesc.php. La fonctionnalité
utilisée ici est contenue dans le sous menu « Animal Movements », il s’agit de
« Create Minimum Convex Polygon ».
PPhhaassee ddee pprrééppaarraattiioonn ddeess ddoonnnnééeess
Pour la première utilisation créer un répertoire nommé Syrphes sous la racine de
votre disque dur : C:/Syrphes/
Placer le module Syrphes.mxd, insectes.mdb et le fichier raster sous le répertoire
C:/Syrphes/ que vous venez de créer.
Remarque : Si l’analyse d’une simulation a déjà été effectuée avec cette application,
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il est important de supprimer les deux fichiers « shape » (Points et Trajectoire) de la
base de donnée avant d’accéder à la base de données. Veuillez ouvrir ArcCatalogue
(celui-ci ci est le logiciel permettant de gérer les géodatabase d’ArcMap) et placer
vous sur la géodatabase (qui est la même entité que la base de donnée Access).
Lancer le fichier Access: insecte.mbd. Ce dernier représente le fichier de stockage
des données attributaires et des données géographiques.
A partir de la fenêtre de droite cliquer sur Formulaires et
ouvrez le formulaire accueil
La fenêtre générale de l'outil, présentée ci dessous s'ouvre :
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La première étape permet d’intégrer tous les fichiers textes dans la base de
donnée. Le clic sur ce bouton permet d’ouvrir la fenêtre ci-dessous : ( ) le premier
contrôle permet d’insérer d’éventuel commentaires concernant la simulation et le
deuxième contrôle ( ) permet de désigner le répertoire à intégrer
La deuxième étape, par un clic sur ce bouton, permet d’intégrer les fichiers
générés par la simulation. Cette manipulation nécessite d’attendre quelques
secondes (bouton « Fermer » verrouillé).
Revenez sur la page d'accueil
La quatrième étape permet de lancer ArcMap pour effectuer l’analyse spatiale.
IInnttééggrraattiioonn ddeess ddoonnnnééeess ddaannss AArrccMMaapp
A l'ouverture d'Arcmap, cliquer sur « Analyse des Syrphes» dans la barre de
Menu principal puis dans le Menu déroulant « Charger une simulation »
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La fenêtre suivante s'ouvre vous permettant de choisir la simulation à charger
( ) dans la liste déroulante. Une fois sélectionnée, la génération des deux couches
se fait tout d’abord par la générations des points ( ) puis ensuite des trajectoires
( ).
Lors de la génération de la couche « Trajectoires », plusieurs champs de
calculs sont créés : le nombre de déplacements effectués par un insecte
(« nb_dep »), la distance totale parcourue (« dist_tot »), la distance moyenne
parcourue (« dist_moy ») et le nombre de couple de position dans chaque
trajectoires (« couple »).
Remarque : Chacune de ces deux opérations prend quelques minutes. Vous pouvez
suivre la progression de la création des deux couches en bas de l’écran à gauche.
Présentation des fonctionnalités
La mise en place de l'interface requiert une participation de tous les
collaborateurs du projet, à savoir le chef de projet pour son expérience, le futur
utilisateur en l'occurrence le thésard et enfin les développeurs (nous-mêmes). Après
un premier audit et en fonction de nos possibilités techniques nous avons proposé
une interface. Ce prototype a fait l'objet de plusieurs discussions qui ont permis
d'aboutir à une version dite « bêta ». La version finale ne peut être validée qu'après
des tests d'utilisation par le véritable utilisateur, cette étape n'a malheureusement
pas pu être effective.
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Tout d’abord l’ergonomie de l’application permet de diriger l’utilisateur dans ces
manipulations ceci par des blocage de contrôles ou par des messages de
signalisation d’erreur. Ensuite des messages d’informations apparaissent lorsque
que l’utilisateur place la souris au dessus de certaines fonctionnalités. Ceci afin
d’aider l’utilisateur dans ses démarches.
L’interface présente ensuite un sous Menu « Analyse des Syrphes » déjà abordé
précédemment. Ce dernier ce présente de la façon suivante :
Permet d’intégrer une nouvelle
simulation
Permet l’affichage d’une
fenêtre générale permettant d’effectuer une sélection
Permet de remettre à jour la
visualisation
Permet d’exporter la sélection
dans une table attributaire
Permet de générer des enveloppes convexes
LLaa bbaarrrree dd’’oouuttiill AArrccGGiiss
Certaines fonctionnalités de base concernant la visualisation des données sont
proposées dans la barre d’outil d’ArcGis. Nous avons ajouté une fonctionnalité à
cette barre d’outil. Celle-ci se présente de la manière suivante :
☺
Outil de zoom avant et arrière.
Outil constant de zoom avant et arrière
Se déplacer sur la couche
Vue générale
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Retour au cadrage précèdent ou aller au cadrage suivant
Outil de sélection d’entités
Outil de sélection d’éléments
Outil d’identification. Permet d’afficher les données attributaires concernant
l’élément cliqué.
Outil de recherche
Outil de mesure
Outil personnalisé qui permet de faire afficher la
table attributaire correspondant à la sélection
☺ Outil personnalisé d’affichage de la légende :
Cette fenêtre s’affiche en haut à gauche de l’écran et peut
être déplacée à tout moment.
AAffffiicchhaaggee gglloobbaall (( ))
Lors de la création des couches « points » et « trajectoires » une représentation
graphique par défaut est présentée. Le sous menu Affichage global ( ) permet à
tout moment d’afficher toutes les trajectoires ainsi que tous les points. La
représentation graphique des deux couches est faite comme indiqué ci-dessus par la
légende. En ce qui concerne les sélections une analyse thématique est appliquée
automatiquement sur les couches ainsi les insectes morts transits ont une trajectoire
représentée en bleu, les insectes morts d’épuisement ont une trajectoire représentée
en rouge et les insectes vivants à la fin de la simulation ont une trajectoire
représentée en blanc.
Pour certaines sélections les points d’origines sont mis en évidence par un point noir
de diamètre supérieur aux autres points.
VViissuuaalliissaattiioonn ddeess ttrraajjeeccttooiirreess (( ))
Dans une optique de simplification de la programmation et pour éviter la
manipulation et le transfert de données entre différents formulaires, nous avons mis
en place une fenêtre générale d'utilisation ( ) visible ci-après.
Cette fenêtre permet d’effectuer toutes les sélections ( ) proposées par notre outil et
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de déterminer le type d’affichage ( ). Cette dernière s’affiche en haut à gauche de
l’écran permettant ainsi d’afficher les sélections instantanément sur l’écran principal à
droite. De plus ces sélections peuvent être croisées et, pour chacune d’entre elles
une option « Pas de sélection » est proposée. Pour visualiser séquentiellement des
sélections sans les croiser, il faut, entre chaque opération revenir au Menu « Analyse
des Syrphes » (accessible même si la fenêtre de sélection est ouverte) et
sélectionner « Affichage global » ( ) qui remettra à zéro la sélection
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Présentation des différents blocs d’application des filtres ( )
Sélection selon l’état
Sélection selon l’état des insectes
Ce bloc permet de faire apparaître les trajectoires ainsi que les points d’origine de
chaque insecte en fonction de leur état à la fin de la simulation. Ainsi trois choix sont
proposés et un choix par défaut étant aucune sélection
Sélection comportementale :
Ce bloc possède une caractéristique commune aux trois indicateurs proposés : il
s’agit du bouton « diagramme ». Ce dernier est utilisé si l’utilisateur désire déterminer
les bornes de sélection grâce à un histogramme de répartition des insectes. Ainsi
lorsque vous cliquez sur ce bouton la fenêtre de données attributaire s’ouvre. Il est
possible de modifier sa taille en tirant sur les bords de la fenêtre lorsque celle-ci est
active. Pour obtenir le diagramme de répartition il suffit de faire un clic droit sur un
des champs de la table (le choix du champ est indifférent), le sous menu suivant
apparaît :
Cliquer sur « Statistiques » comme indiquer ci contre
La fenêtre de génération du diagramme s’ouvre :
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Cette fonctionnalité n’a pas était programmée et donc n’est pas personnalisé pour
l’étude des trajectoires. Il faut donc sélectionné le champ sur lequel portera le
diagramme dans la liste déroulante ( ). Un tableau de statistiques ( ) est généré
ainsi qu’un histogramme de répartition des individus ( ) en fonction du champ
sélectionné. Les bornes à rentrer dans les contrôles du formulaire de sélection sont
déterminées à partir de l’axe des abscisses.
Remarque : La saisie des valeurs doit se faire dans l’ordre par la borne minimale puis
maximale et l’affichage s’effectue en validant par la touche « Enter » du clavier.
Selon le nombre de déplacement de l’insecte
Cette option permet de faire afficher uniquement les trajectoires des insectes ayant
un nombre de déplacement au court de la simulation compris dans les bornes
rentrées par l’utilisateur.
Selon la distance parcourue.
Cette option permet de faire afficher uniquement les trajectoires des insectes ayant
une distance moyenne ou une distance totale comprise entre les bornes rentrées
manuellement par l’utilisateur.
Selon le couple de position dans une trajectoire
Cette option permet d’afficher uniquement les trajectoires des insectes possédant un
nombre de couple de position, dans leur trajectoires, correspondants aux bornes
rentrées par l’utilisateur. Un couple de position est défini ici comme au moins un aller
retour entre deux positions (Xa,Ya ; Xb,Yb ; Xa,Ya)
Sélection spatiale
Cette option permet d’afficher les trajectoires des insectes ayant soit leur position
initiale, soit leur position finale située dans un type de paysage déterminé par
l’utilisateur à partir de la liste déroulante présentée ci contre
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Sélection spatiale
Cette fonctionnalité permet d’effectuer des analyses en fonction du type de
paysage. Ce bouton permet l’ouverture d’une deuxième fenêtre présentée ci-
dessous :
Le premier bloc permet de faire apparaître les trajectoires ayant un couple de type
de paysage sélectionné par l’utilisateur. Il est ainsi possible de déterminer le type de
paysage de départ ( ) et le type de paysage d’arriver ( ). Cette sélection peut être
visualiser en fonction du temps ( ) ou en fonction des individus ( ). Ces deux
derniers boutons entraîne la fermeture de cette fenêtre et permet de revenir à la
fenêtre principale de sélection pour y choisir la valeur du temps ( ) ou l’individu à
afficher ( ).
Le deuxième bloc permet de sélectionner un type de paysage dans la zone de
liste ( ) pour afficher le cumul des position de nuit des insectes ( ). Cette opération
entraîne la fermeture de cette fenêtre.
Présentation des différents modes d’affichage ( )
Les différents modes d’affichage ne s’applique pas à la sélection Ceux-ci présentent
deux options :
Visualisation instantanée.
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Ce mode permet d’afficher séquentiellement soit les positions soit les trajectoires à
un temps donnée. Il est aussi possible de saisir un temps dans la zone de texte
correspondante un pas de temps (allant de 0 à 1080) et de faire afficher la trajectoire
ou les positions correspondantes en validant par Entrer.
L’option d’affichage des trajectoires permet d’afficher instantanément la progression
des trajectoires en fonction du temps.
Visualisation individuelle
Ce mode permet d’afficher séquentiellement toutes les trajectoires des individus.
Pour cette visualisation les traits des trajectoires sont épaissis ainsi que les points
d’origines.
EExxppoorrttaattiioonn ddee llaa sséélleeccttiioonn (( ))
Cette fonction s’applique uniquement lorsque des éléments ont été sélectionné
manuellement ou à l’aide de la fenêtre de sélection.
En fonction de l’information désirée il est possible d’exporter soient les données
correspondantes à la couche « Points » soient à la couche « Trajectoire ». Pour cela
lorsque la sélection est faite, fermer la fenêtre de sélection puis sélectionner dans la
fenêtre de table des matières à droite de l’écran la couche contenant les informations
désirées. Les données sont exportées en format .mdb et sont stockées dans le
fichiers placé sous la racine de votre disque dur C:/Syrphes/
Dans le Menu « Analyse des Syrphes » sélectionner « Exporter la sélection », la
fenêtre suivante s’ouvre.
Il suffit de saisir le nom du fichier qui va être créé et valider par OK. La table est
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automatiquement affichée dans la fenêtre de table des matières.
CCrrééaattiioonn dd’’eennvveellooppppee ccoonnvveexxee (( ))
Cette fonctionnalité appelle une fonction existante dans l’extension Hawths Tools.
Celle-ci permet de créer le polygone ayant une surface minimale et comprenant tous
les points de la trajectoire. Cette fonctionnalité est utilisée pour calculer la surface
d’une enveloppe convexe pour un individu.
Donc après avoir sélectionner un individu grâce à la barre de défilement des
individus ( ) la sélection de cette fonction entraîne l’ouverture de la fenêtre suivante.
Dans le bloc Input sélectionner la couche « Points » (la seule proposée) dans la liste
déroulante ( ). Puis dans le bloc Output en cliquant sur l’icône choisir le
répertoire C:/Syrphes/ dans lequel sera stocké le fichier de forme contenant le
polygone et nommer cette nouvelle couche (Remarque : donner un nom différent à
chaque nouvelle couche créée). Après avoir valider la couche s’affiche
automatiquement dans la fenêtre de table des matières. La création de la couche
calcule automatiquement la surface du polygone consultable par
Remarque : Les autres fonctionnalités offerte par la fenêtre « Create Minimum
Convex Polygon » sont décrites sur le site internet www.spatialecology.com :
http://www.spatialecology.com/htools/tooldesc.php
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