Tutoriel dutilisation de Surfer 9

Centre IRD Martinique 3, rue de la rose des vents. Route de Moutte Fort-de-France Email : martinique@ird.fr Tl : 0596397739 / 8032 GSM : 0696 31 12 66 Fax : 0596503261

image : MNT produit par Bedford Institute of Oceanography, Fischeries and Oceans, Canada

Ralisation :

Alami Samy

Stagiaire Caribsat Action 6

Avril/Juillet 2011

Contact : alami.samy@gmail.com

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Introduction

Le logiciel Surfer 9, conu par Golden Software, vous permet de raliser des modles numriques de terrain (MNT) issus des donnes que vous aurez rcoltes sur le terrain via DGPS. Le principe de Surfer est le suivant : le logiciel vous permet de crer des grilles qui vont interpoler les donnes irrgulires de vos points x,y,z afin de les ordonnes. Cest partir de ces grilles que lont pourra crer plusieurs types de cartes : base map, contour map, 3D surface, vector et bien dautres

Les possibilits dutilisation sont nombreuses. Avant de commencer, sachez quil existe un tutoriel complet dans le logiciel dans lequel chaque manipulation possible est explique. Il existe galement un lien vers le site officiel de Golden Software sur lequel vous trouverez quelques vidos pdagogiques, des explications et des forums bien fournis.

Le but travers ce tutoriel est de faire gagner du temps aux nouveaux stagiaires qui prennent le relai du rseau de surveillance de laction 6 afin de leur viter de longues recherches. Cependant, gardez lesprit que ces outils existent. Je prcise que je suis galement novice dans lutilisation de ce tutoriel, et quil a vocation tre alimenter des nouvelles trouvailles que vous ferez pendant vos stages. Je serais heureux den bnficier mon tour ! A la fin de ce tutoriel, vous serez capable de :

- Mettre en forme votre fichier excel - Afficher vos donnes sous surfer et connatre les outils disposition - Crer une grille x,y,z - Crer diffrents types de cartes et les superposer - Mettre en forme vos cartes - Raliser des profils de plage - Raliser des calculs de volume - Calculer des longueurs et des surfaces - Crer des zones de blank - Calculer des volumes par rapport une zone choisie de la plage

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Sommaire

Introduction ............................................................................................................................................ 2

Gnralits : ............................................................................................................................................ 5

Premire partie : prparation des donnes, visualisation, et mise en forme ......................................... 7

1. Mettre en forme le fichier excel ................................................................................................. 7

2. Afficher vos points ...................................................................................................................... 9

3. Crer une grille x,y,z .................................................................................................................... 9

4. Ouvrir dautres cartes et les superposer ................................................................................... 11

4.1- ouvrir dautres cartes ............................................................................................................. 11

4.2- Superposer des cartes (overlays) ........................................................................................... 11

4.2.1- Par la fonction Add .............................................................................................................. 11

4.2.2- Par Object manager : .......................................................................................................... 12

5. Mettre en forme vos cartes ...................................................................................................... 13

6. Raliser des profils de plage ...................................................................................................... 15

6.1- digitaliser le trac ................................................................................................................... 15

6.2- Trancher votre grille avec le profil ......................................................................................... 15

6.3- Traiter le fichier .dat .............................................................................................................. 16

6.4- Afficher le profil et le mettre en forme .................................................................................. 17

7. Crer des blank ......................................................................................................................... 18

8. Calculer des longueurs et des aires ........................................................................................... 19

9. Calculer un volume par rapport une surface choisie de la plage.21

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Gnralits :

Linterface se prsente comme souvent pour les logiciels de traitement de linformation gographique de la manire suivante.

- Une barre des menus en haut

Nous utiliserons principalement les menus Grid et Map. un cadre principal (plot) dans lequel saffichera vos cartes au centre, et gauche, le cadre object manager dans lequel vous pourrez modifier la disposition de vos donnes, les afficher ou les supprimer, en modifier la symbologie, etc. Par analogie, cela ressemble aux calques dadobe illustrator ou plus encore aux couches des logiciels de SIG.

- Une barre doutils :

Vous permet de manipuler la carte. Loutil trackball entour en rouge vous permet de tourner votre affichage dans tous les sens et toutes les orientations.

Vous choisissez ici laffichage de vos points, les diffrentes cartes possibles.

image : 1 Worksheet

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Le logiciel vous permet en principe de raliser vos MNT du dbut la fin. Cependant, pour ceux qui recherchent une meilleure qualit de ralisation finale, il est conseill de finaliser vos cartes sous adobe pour la mise en page. Le logiciel possde galement un worksheet qui vous permet dafficher vos donnes dans un tableau. Cest un peu le excel de Surfer. Cest dans le worksheet que vous pourrez organiser vos donnes pour crer des profils de plage, crer des blank etc.

Premire partie : prparation des donnes, visualisation, et mise en forme

1. Mettre en forme le fichier excel Vos donnes de terrain une fois dcharges sont affiches sous Excel. Comme pour Profiler, il faudra effectuer un premier traitement sur Excel qui ressemblera fort celui de Profiler avec nanmoins quelques petites diffrences. Supprimez les mmes colonnes que pour profiler. Vous avez ici une colonne supplmentaire que vous devez garder : celle o vous avez indiqu sur le terrain le code du lev, savoir du semis ou des lignes de ruptures. Nous avons donc 4 colonnes : le nord, lest, llvation et type de lev (semi ou ligne de rupture). Surfer a besoin que lon extrait les lignes de rupture part pour quil les fasse ressortir. En effet, avec linterpolation, les lignes de ruptures vont tre attnues si elles sont gardes avec les semis. Pour plus dinformations, cliquez-ici : breaklines and faults

Pour sparer vos lignes de ruptures, ouvrez un nouveau document excel. Slectionnez toutes vos lignes de rupture et copier/coller les dans la nouvelle feuille. Il est important de les conserver dans le premier fichier, ne les coupez pas. Vos lignes de rupture ont surement des noms diffrents selon lendroit o vous les avez releves sur la plage. Pour une meilleure organisation des donnes et un affichage optimal sous surfer, il faut indiquer le nombre de lignes que vous avez pour chaque groupe de ligne de rupture. Insrez des lignes vierges entre chaque groupe de ligne de rupture. Surlignez chaque jeu de ligne de rupture. Indiquez le nombre affich dans la ligne vierge.

Enregistrer avec un nom explicite prcisant bien quil sagit des lignes de ruptures.

Le traitement sous excel est termin. Le plus par rapport profiler est quil faille traiter ces lignes de ruptures. Lopration qui suit consiste ouvrir les lignes de rupture sous surfer pour les sauvegarder sous le format de surfer qui est le Golden Software Blanking ou .bln. Sans plus de prcisions, cest ce format qui va vous permettre dafficher par la suite le MNT. Pour linstant, contentez vous dappliquer dans lordre les oprations. Ouvrez surfer, affichez vos lignes de rupture dans le worksheet (file open), et sauvegardez en .bln.

2. Afficher vos points A partir de votre simple fichier excel, vous pouvez dj afficher vos points. Allez dans map new post map. Les points de votre plage saffichent dans le plot. Dans object manager saffichent les composantes de votre map (axes, titre, type daffichage).

Si vous essayez douvrir dautres cartes (eg. Image map, 3D Surface, etc.) , cela ne marche pas. Cest quil faut crer une grille, relle puissance du logiciel surfer. Le fichier excel ouvert dans Post Map est un simple affichage de vos points gorfrencs. En revanche, la grille applique une mthode dinterpolation qui dfinira la topographie de votre plage.

3. Crer une grille x,y,z Cette manipulation est la base du traitement sous Surfer. Si vous souhaitez avoir des prcisions, vous trouverez en ligne une vido dapprentissage assez complte ici. On crer une grille laide du menu grid data. Ouvrez dabord votre fichier excel total. Rappel : pour linstant nous avons trois fichiers. Celui de dpart avec tous les points que nous allons ouvrir, nos lignes de rupture en excel et ces mmes lignes de ruptures sauvegardes en .bln.

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La fentre ci-dessous saffiche. Les colonnes a,b,c reprsentent lemplacement de vos coordonnes x,y,z. Cliquez sur view data pour vous assurez quelles correspondent bien. Si ce nest pas le cas, vous pouvez les intervertir. Le gridding Method correspond la mthode dinterpolation utilise. Par dfaut, nous utilisons la mthode fiable en ce qui nous concerne, le kriging. Il nous faut maintenant aller chercher nos lignes de ruptures prcdemment sauvegardes en .bln.

Cliquez sur Advanced Options breaklines et importez le fichier .bln. Revenez la fentre de dpart et cliquez sur ok. Le chargement peut prendre quelques secondes. A la fin, un gridding report vous est propos, contenant les caractristiques de vos donnes. Vous pouvez le fermer.

Maintenant que nous avons une grille, nous allons pouvoir ouvrir dautres cartes et effectuer nos traitements. La grille saffichera de la manire suivante dans votre jeu de donnes.

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4. Ouvrir dautres cartes et les superposer

4.1- ouvrir dautres cartes A partir du menu map (new), amusez-vous exprimenter les contour map, image map, Shaded Relief map, grid vector, 3D wireframe, 3D surface. Toutes ces cartes souvrent partir dune grille. A vous de dcouvrir les spcificits de chacune. Pour plus de prcisions sur la manire dont elles sont produites, je vous renvoie au tutoriel et au site internet. A chaque ouverture, remarquez que les informations de la carte apparaissent dans Object Manager.

4.2- Superposer des cartes (overlays) Une autre fonction essentielle de Surfer est de pouvoir superposer les cartes. Pour cela vous avez deux manires de faire. 4.2.1- Par la fonction Add : Slectionnez par exemple votre post map. Allez dans map add et cliquez sur contour layer. Choisissez nouveau la grille de votre fichier total ou de toute autre carte que vous voudriez superposer. A votre post map est alors ajout le contour demand.

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4.2.2- Par Object manager : Vous avez votre post map affiche. Fate map new et ouvrez le contour map. A partir dObject Manager, fates glisser licne du contour au-dessus ou juste en-dessous de celle de votre post map. Les deux cartes se superposent.

Essayez ces deux techniques avec dautres cartes. Parfois, une carte va compltement cacher celle du dessous. Cela est du lopacit. Dans notre exemple, si vous ajoutez une image Map, il vous faut double-cliquer sur licne relative limage map dans Object manager, puis aller dans layer pour ajuster lopacit (lopacit dans gnral ne vous aidera pas). Dsormais, chaque fois quil vous sera demand de superposer une carte une autre, vous devrez vous rfrez cette partie du tutoriel.

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5. Mettre en forme vos cartes Mettre en forme signifie choisir ses propres couleurs, ajuster lchelle des axes, leur attribuer un titre, mettre une chelle De manire intuitive, vous avez possibilit de trouver tout ce qui vous intresse en cliquant directement sur les axes dans le plot (il faut tre trs prcis), ou sur les informations dans Object manager.

Par exemple, double-cliquez sur le top axis de votre carte dans Object manager. Vous pouvez taper un titre, en modifier la police et la taille dans font, etc. Dans ticks vous rglez les graduations, dans scaling lchelle. Je ne mtendrai donc pas dessus.

Pour lapparence gnrale de la carte, double-cliquer sur la Map elle-mme dans Object manager. Explorez les changements dangles, passez en mode perspective, etc.

Changer les couleurs :

Pour le contour map, laffichage par dfaut est un fond blanc avec les lignes noires. Dans Object manager, double-cliquez sur licne du contour. Dans level, vous pourrez changer les couleurs, mais seulement une par une, ce qui peut tre fastidieux. Vous pouvez aussi juste cliquer fill contours pour le remplir en noir et blanc.

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Pour les cartes 3D surface, double-cliquez sur licne dans Object manager. Cliquez sur la bande de couleur pour accder au menu colormap ci-dessous. Vous pouvez soit choisir un aplat de couleur prdfini dans les presets, soit crer vous-mme votre dgrad. Pour cela, vous avez disposition ces petits carrs de couleur sous la barre : ce sont les nodes. Vous pouvez en changez la couleur, en supprimer ou en ajouter pour affiner votre dgrad. Vous pouvez aussi les dplacer le long de la barre pour appliquer la couleur autre part. Pour plus de prcisions, je vous recommande vivement la video en ligne 3D Surface map qui vous fera gagner beaucoup de temps.

Je ne mtends pas prcisment sur la mise en page car cest ce quil y a de plus commun avec dautres logiciels et vous trouverez assez facilement tout seul. En revanche, le traitement de la donne est beaucoup moins facile la premire approche.

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Seconde Partie Avant daller plus loin, je vais expliquer en deux mots la logique du logiciel pour les manipulations qui vont suivre car il y a des similarits entre elles. La base de chaque traitement est toujours notre fichier total sous forme de grille. Par contre chaque fois quon veut dsigner une zone spciale pour un blank, un trac pour un profil, il faut le digitaliser et le sauvegarder en .bln. A partir de ce .bln, on retravaillera la donne dans le tableau du worksheet et on pourra coupler notre grille et notre .bln pour afficher le rsultat final et le mettre en forme. A la fin des manipulations suivantes, vous comprendrez mieux cette logique.

6. Raliser des profils de plage Pour crer un profil de plage, il vous faut deux choses. Une grille avec tous vos points (nous lavons dj), et un fichier .bln de votre profil. Celui-ci, nous devons le digitaliser, le rarranger sous le worksheet, lafficher et enfin le mettre en forme.

6.1- digitaliser le trac Votre post map est affiche. Slectionnez-l. Accdez la fonction digitize soit en double-cliquant sur la carte, soit en faisait map digitize. Ne fates que deux points pour dfinir le trac. Sauvegardez-le en .bln.

Ce cadre saffiche pour vous indiquez les coordonnes de vos deux points. Cest partir de file, save as que vous enregistrez le fichier en .bln.

6.2- Trancher votre grille avec le profil Allez dans grid slice : Choisissez dabord votre fichier total, puis logiquement votre ligne de profil en .bln.

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Lenregistrement en .dat va nous permettre douvrir le profil dans le worksheet afin de le traiter, tape ncessaire avant dafficher le profil.

6.3- Traiter le fichier .dat Dans Surfer ouvrez le fichier .dat dans le worksheet. Supprimez les colonnes A et B, coupez/coller la colonne D en colonne A, et la colonne C en colonne B.

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Copier/coller la dernire valeur de votre colonne A dans la case suivante. Ceci a pour effet de fermer votre trac, et dindiquer Surfer que cest bien ce dernier point que lon sarrte.

Dans le bas de la colonne B, indiquer une valeur infrieure au Z minimum. Par exemple, si le point le plus bas de ma plage se situe -5 mtres, je vais entrer -6. Copiez/coller le dans la case den-dessous. En face dans la colonne A, insrer 0. Dans la colonne B, insrer enfin la premire valeur de la colonne en la copiant/collant. Insrez une ligne en haut de la colonne A, et notez le nombre de lignes totales que vous avez. Enregistrez en .bln, et rptez cette opration pour tous les profils que vous voulez afficher.

Le logiciel nest dans ce cas pas intuitif du tout. Il faut appliquer la lettre les oprations.

6.4- Afficher le profil et le mettre en forme Chargez votre fichier .bln sous une base map (Map new base map).

A laffichage, le profil est loin dtre un chef duvre desthtisme

Pour le mettre en forme, cest le mme principe que prcdemment. Cliquez sur licne dans Object manager, sur les axes, sur le repre directement

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Si vous superposez plusieurs profils et que vous ntes pas satisfait de leur disposition, changez les de place dans Object manager. Le profil le plus bas sera plac en haut, et le reste de la hirarchie suit la mme logique.

7. Crer des blank Il se peut que vous ne souhaitiez traiter quune partie de votre plage. Le blank permet de supprimer les points au sein dune zone que vous aurez digitalise, ou bien au contraire de conserver les points au sein de cette zone. Comme pour le profil de plage, commencez par slectionner votre post map et digitalisez le contour de la zone prendre. Attention : vous ne pouvez pas fermer votre polygone en double-cliquant sur le point de dpart comme sur Adobe. Arrtez-vous lavant dernier point. Pour fermer le polygone, il faut copier coller les coordonnes du premier point la dernire ligne du tableau :

Enregistrez en .bln

Ouvrez ce .bln dans le worksheet. Dans la colonne B, codez 0 pour garder les points lintrieur, codez 1 pour vous en dbarrasser. Pour lexemple, codez 0. Ecrasez votre sauvegarde.

Pour afficher votre blank, slectionnez votre carte, et superposez lui un base layer (avec add ou Object manager) avec le .bln que vous venez dcraser. Cette manipulation ne sert qu afficher votre digitalisation pour vous assurer que vous en tes satisfaits.

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Pour terminer le blank, allez dans grid blank. Choisissez en premier la grille de votre fichier total, puis le .bln de votre blank. Une fois sauvegard, vous remarquerez que la carte ne se met pas jour automatiquement. Double-cliquez dessus, et allez la recharger en cliquant sur le dossier jaune dans la premire fentre gnral .

8. Calculer des longueurs et des aires Le principe est assez simple. A partir dune carte, on superpose une carte vide empty base layer . On va dessiner des lignes et des polygones dont la longueur ou laire sera calcule.

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Pour lexemple, ouvrez un contour map partir dune grille. Ajoutez-lui un empty base layer. Vrifiez quil apparat bien dans Object manager.

Clic droit sur licne et fates enter group. Cela va ouvrir une session dans laquelle nous allons pouvoir dessiner nos lignes et polygones.

Allez dans le menu draw. Choisissez le trait ou le polygone selon vos besoins.

Dessinez et double-cliquez quand vous

avez finit. Pressez echap pour quitter le mode dessin. Vos dessins apparaissent dans Object manager (rappelez-vous les calques dAdobe). Un clic droit dessus vous permettra den changer la couleur et lpaisseur, et vous pourrez galement voir la longueur ou laire.

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Quand vous avez finit, clic droit nouveau sur licne base layer et choisissez exit group.

9. Calculer des volumes sur des parties choisies de votre plage Dernire tape du tutoriel, nous allons voir comment calculer des volumes sur une partie intressante de la plage. Affichez vos points. Dans loption Map : Post Properties, affichez le label du codage choisit sur le terrain. L rside toute limportance dun codage prcis sur le terrain de vos objets levs. Avec loption Font Properties, jouez sur la taille des croix, puis jouez avec le zoom pour voir apparatre vos points tel que ci-dessous.

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Ensuite, utilisez loutil digitize pour dlimiter le polygone passant par le centre de vos points selon la surface dont vous dsirez mesurer le volume.

Vous savez normalement faire la suite. Exactement comme pour les profils, enregistrez en .bln. Exactement comme les blanks, codez dans le worksheet 0 ou 1. La diffrence avec les profils rside dans le fait que vous choisissez Volume au lieu de slice. La logique est la mme.

Surfer vous crera un report sur vos volumes.

Conclusion :

Nous arrivons la fin de ce tutoriel. Pour aller plus loin, je vous redirige une nouvelle fois sur le tutoriel complet et le support en ligne. Pour toute remarque, corrections ou apports, nhsitez pas me contacter. Etant moi-mme dbutant dans lutilisation de Surfer, je suis preneur de toutes les avances que vous pourrez apportez ce tutoriel.

Bon stage !

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