Exercice : Automatisation de l’estimation de la population exposée - Le Modèle d’Aina#

Caractéristiques#

Type d’exercice:

  • Cet exercice peut être utilisé dans le cadre de formations en ligne ou en présentiel.

  • Il peut être réalisé en tant qu’exercice guidé ou individuellement en auto-apprentissage.

Piste d’Exercice:

Cet exercice est le deuxième exercice de la piste d’exercice “Analyse d’Action Anticipative pour les Cyclones à Madagascar”

Temps estimé pour l’exercice

3 à 4 heures

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Objectif de l’exercice:

Aina, l’experte GIS (SIG) de la Croix-Rouge malgache (CRM), se prépare pour la prochaine saison des cyclones. Elle souhaite eméliorer la capacité de réaction de son équipe une fois une tempête annoncée, en automatisant des analyses clés dans la application QGIS. Celles-ci incluent l’estimation des populations exposées, l’identification des services impactés comme la santé et l’education, et l’évaluation de l’accessibilité des postes de santé à partir des entrepôts de la croix rouge dans une fenêtre critique de 10 heures. L’objectif est de préparer un workflow d’analyse et de visualisation pour soutenir une action anticipée (eng.: Anticipatory Action) et fondée sur les données, avant que le cyclone ne touche terre.

Instruction pour les formateurs#

Espace Formateurs (Trainers Corner)

Préparer la formation

  • Prenez du temps pour vous familiariser avec l’exercice et le matériel founi.

  • Préparez un tableau blanc. Cela peut être un tableau physique, un paperboard (tableau blanc virtuel, e.g., Miro Board) où les participant·es peuvent ajouter leurs observations et questions.

  • Avant de commencer l’exercice, assurez-vous que tout le monde a installé QGIS et a téléchargé et dézippé le dossier de données.

  • Consultez How to do trainings? pour des conseils généraux sur la conduite de formations (ce matériel est en anglais).

Animer la formation

Introduction:

  • Présentez l’idée et l’objectif de l’exercice.

  • Fournissez le lien de téléchargement et assurez-vous que tout le monde a bien dézippé le dossier avant de commencer les tâches.

Exercice guidée:

  • Montrez et expliquez chaque étape cous-même au moins deux fois, et suffisamment lentement por que chacun·e puisse voir ce que vous faites et reproduire les étapes dans sons prope projet QGIS.

  • Assurez-vous que tout le monde suit en demandant régulièrement si quelqu’un a besoid d’aide ou si tout le monde suit toujours.

  • Soyez ouvert·e et patient·e face aux questions ou problèmes éventuels. Vos participant·es sont en train de faire plusieures choses à la fois: écouter vos instructions tout en s’orientant dans leur propre projet QGIS.

Fin de la formation

  • Prévoyez du temps à la fin pour répondre aux questions ou aborder les éventuels problèmes rencontrés lors de tâches.

  • Laissez un moment pour des questions ouvertes.

Après avoir estimé manuellement les populations exposées lors des saisons cycloniques précédentes, Aina a décidé de créer un modèle automatisé à l’aide du Modeleur Graphique de QGIS. Cela lui permettra d’agir plus rapidement et d’éviter de répéter les mêmes étapes à chaque fois qu’un cyclone est annoncé.

Dans cette tâche, vous allez aider Aina à construire une version simple de ce modèle, en réutilisant les outils de la Tâche 1. Le modèle doit effectuer les étapes suivantes:

  • Reprojeter la trajectoire du cyclone en EPSG:29738

  • Créer une zone tampon autour de cette trajectoire

  • Reprojeter la zone tampon en EPSG:4326

  • Découper le raster de population

  • Appliquer les statistiques zonales pour obtenir la population exposée par district

Téléchargement des données pour cet exercice#

Téléchargez les données pour cet exercice ici et dezipé le fichier.

Tâches#

  1. Ouvrir le modeleur:

    • Ouvrez le modeleur depuis le menu du haut: Traitement (Processing) -> Modeleur (Graphic Modeler)
      Processing → Graphical Modeler…

  2. Nommer le modèle:

    • Une nouvelle fenêtre s’ouvrira. À gauch, vous trouvez le panneau Propriétes du modèle. Ici, vous pouvez definir les informations du modèle:

      • Nom du modèle: Estimation_Population_Exposée

      • Groupe: Outils d'analyse cyclones

      • Laissez la description vide ou écrivez: Modèle automatisé pour estimer la population exposée a partir d’un tampon autour du cyclone.

  3. Enregistrer le modèle:

    • Pour enregistrer le modèle:

      • Cliquez sur l’icône Enregistrer (💾) ou naviguez à Modèle -> Enregistrer.

      • Naviguez jusqu’au dossier /models/ de votre structure de dossier pour la formation

      • Enregistrer le modèle sous: Esimation_Population_Exposée.

  4. Ajouter les entrées du modèle:

  • Dans le panneau gauche, ouvrez la section Entrées.

  • Ajouter les couches d’entrées en cliquant sur + Couche Vecteur (+ Vector Layer) et + Couche Raster (+ Raster Layer) Dans le panneau gauche, élargissez la section Entrées.

  • Ajoutez les couches d’entrée suivantes avec des contraintes de type:

    • + Couche Vecteur

      • Description: Trajectoire du cyclone

      • Type de géometrie: Ligne

    • + Couche Raster

      • Description: Raster Population

    • + Couche Vecteur

      • Description: Frontières adminitratives

      • Type de géometrie: Polygone

  • Ces couches apparaîtront en haut du canevas du modèle et serviront de données d’entrée lorsque le modèle sera exécuté.

    Tip

    Toutes les entrées doivent être définies comme obligatoires, afin que le modèle dispose toujours des données nécessaires pour s’exécuter correctement.

../../_images/fr_MDG_AA_model_input_cyclon_track.PNG

Ajouter la entrée couche vecteur pour la trajectoire du cyclone#

../../_images/fr_MDG_AA_model_input_admin_bounderies.PNG

Ajouter la entrée couche vecteur pour les frontières administratives#

../../_images/fr_MDG_AA_model_input_population_raster.PNG

Ajouter la couche raster pour les données de population#

Résultat intermédiaire:

../../_images/fr_MDG_AA_intermediate_result_model_input.PNG

Résultat intermédiaire de la définition des données d’entrée du modèle#

  1. Reprojetter la trajectoire du cyclone vers EPSG:29738

  • Dans le panneau de Algorithmes à gauche, cherchez Reprojeter une couche et faites un double-clic dessus.

  • Dans la fenêtre de configuration:

    • Ajouter une description: Reprojeter la couche de trajectoire du cyclone à EPSG:29738

    • Définissez la Couche source sur Trajectoir du cyclone (depuis Entrée du modèle).

    • Définissez la SCR cible sur EPSG:29738 - Tananarive / UTM zone 38 S

    • Cliquez sur OK pour ajouter l’étape au model.

../../_images/fr_MDG_AA_model_reporject_cyclon_track.PNG

Reprojeter la couche du trajectoire du cyclone vers un système de référence de coordonnées métrique (SCR) EPSG: 29738#

  1. Tamponner la trajectoire du cyclone reprojetée

    • Dans le panneau Algorithmes, cherchez Tampon (eng.: Buffer)

    • Dans la fenêtre de configuration:

    • Ajoutez une description: Tamponner la trajectoire du cyclone reprojetée

    • Choisissez, comme couche source, le résultat de l’étape précedente (sous l’option Sortie d'un algorithme -> "Reprojeté" créé par l'algorithme "Reprojeter la couche de trajectoire du cyclone à EPSG:29738").

    • Définissez la distance du tampon à 200000 (200 km).

    • Laissez les segments à la valeur par défaut (5).

    • Regrouper le résultat: Oui.

    • Cliquez sur OK. L’algorithme sera ajouter au modèle.

../../_images/fr_MDG_AA_model_buffer_cyclon_track.PNG

Ajouter l’étape pour tamponner la couche Cyclone reprojetée.#

  1. Reprojeter le tampon vers le SCR du projet (EPSG:4326)

  • Dans le panneau Algorithmes, cherchez Reprojeter une couche (eng.: Reproject vector layer).

  • Dans la fenêtre de configuration:

    • Ajoutez une description: Reprojeter le tampon ver EPSG:4326.

    • Choisissez, comme couche source, le résultat de l’étape prècedente (sous l’option Sortie d'un algorithme -> "Mis en tampon" créé par l'algorithme "Tamponner la trajectoire du cyclone reprojetée")

    • SCR cible: EPSG: 4326 - WGS 84

    • Cliquez sur OK pour ajouter l’étape au modèle.

../../_images/fr_MDG_AA_model_reporject_bufferd_cyclon_track.PNG

Reprojeter le tampon vers EPSG:4326.#

  1. Découper la couche raster de population avec le tampon du cyclone

  • Dans le panneau Algorithmes, cherchez Découper un raster selon une couche de masque (eng.: Clip Raster by Mask Layer)

  • Dans la fenêtre de configuration:

    • Ajoutez une description: Decouper la couche raster de population avec le tampon du cyclone.

    • Comme “Couche source”, choisissez la Entrée Raster Population

    • Comme “Couche de Masquage”, choisissez le tampon du cyclone (sous Sortie d'un algorithme -> "Mis en tampon" créé par l'algorithme "Tamponner la trajectoire du cyclone reprojetée")

    • Laissez la sortie de l’algorithme (reprojeté) vide.

    • Cliquez sur OK pour ajouter l’étape au modèle.

../../_images/fr_MDG_AA_model_clip_pop_raster.PNG

Découper la couche raster de population pour l’étendre au tampon cyclon.#

  1. Calul de la population exposée aux cyclone par district

  • Dans le panneau Algorithme, cherchez pour l’outil Statistiques de zone (eng.: Zonal Statistics) et ouvrez le.

  • Dans la fenêtre de configuration:

    • Ajoutez une description: Calcul de la population exposée aux cyclone par district

    • Comme “Couche source”, choisissez la couche Frontières administratives.

    • Comme “Couche raster”, choisissez le raster découpé (sous Sortie d'un algorithme -> "Découpé (masque)" créé par l'algorithme "Decouper la couche raster de population avec le tampon du cyclone")

    • Définissez le préfixe de la colonne en sortie comme exposed_population_

    • Sous statistiques à calculer, choisissez Somme (eng.: Sum).

    • Sous statistiques de zones, ajoutez un nombre pour la sortie de l’algorithme:

      exposed_population_sum

    • Cliquez sur OK pour ajouter l’étape au modèle.

../../_images/fr_MDG_AA_model_zonal_statistic_pop_admin2.PNG

Calcul de la population exposée aux cyclones par district utilisant l’algorithme “Statistiques de zone”.#

Vos résultats devraient ressembler à ceci:

../../_images/fr_MDG_AA_intermediate_result_model_algorythms.PNG

Votre modèle devrait ressembler à ceci. Tous les algorithmes sont correctement connectés et la sortie du modèle est définie.#

  1. Valider le modèle (recommandé)

  • Avant d’enregistrer ou exécuter le modèle. Dans le menu en haut de la fenêtre, cliquez sur Modèle -> ✔️ Valider le modèle.

  • Corrigez les éventuels avertissements ou erreurs affichés dans le panneau de journal.

  • Cela permet de s’assurer que le modèle est complet et qu’il s’exécutera sans erreur.

  1. Exécuter le modèle

  • Exécutez le modèle: Dans le menu en haut de la fenêtre, cliquez sur Modèle -> Exècuter le modèle...

    • Maintenant, vous devez définir les Couches Source pour le modèle. Vous pouvez choisir les couches que vous avez importées dans votre projet QGIS.

    • Sous Frontières Administratives, choisissez: mdg_admbnda_adm2_BNGRC_OCHA_20281031.gpkg

    • Sous Raster Population, choisissez: MDG_WorldPop_2020_constrained.tif

    • Sous Trajectoire Cyclone, choisissez: example_Harald_2025_Track

    • Definissez la sortie du modèle “exposed_population_sum” comme: Harald_Exposed_Population et engeristrez-le dans le dossier /data/output/ en cliquant sur les trois points .

    • Cliquez sur Éxecuter.

Vous pouvez maintenant exécuter ce modèle chaque fois qu’une nouvelle trajectoire de cyclone est disponible.

../../_images/fr_MDG_AA_model_run_model_M7_e1_task2.PNG

Pour exécuter le modèle, spécifiez l’entrée comme indiqué dans l’image et définissez le nom de la couche de sortie.#

Vos résultats devraient ressembler à ceci:

../../_images/fr_MDG_AA_intermediate_result_model_task1_basics.PNG

  1. Ajouter le tampon du cyclone comme sortie supplémentaire du modèle

  • Faites un double-clic sur l’algorithme “Reprojeter le tampon vers EPSG:4326” pour ouvrir sa configuration.

  • Dans le champ Reprojecté, entrez un nom pour la sortie du modèle, comme: cyclone_harald_buffer

  • Cliquez sur OK pour enregistrer la modification.

  • Maintenant, le modèle va produire à la fois les résultats de population exposée et la zone tampon du cyclone lors de son exécution.

../../_images/fr_MDG_AA_model_output_buffer.PNG

  1. Exécuter à nouveau le modèle

  • Exécutez le modèle en cliquant sur Modèle -> Exécuter le modèle....

    • Sous Frontières Administratives, choisissez: mdg_admbnda_adm2_BNGRC_OCHA_20281031.gpkg

    • Sous Raster Population, choisissez: MDG_WorldPop_2020_constrained.tif

    • Sous Trajectoire Cyclone, choisissez: example_Harald_2025_Track

    • Definissez la sortie du modèle “exposed_population_sum” comme: Harald_Exposed_Population et engeristrez-le dans le dossier /data/output/ en cliquant sur les trois points .

    • Sous cyclone_harald_buffer, cliquez sur les trois points et naviguez au dossier /data/output/ et nommez la sortie comme cyclone_harald_buffer.

    • Cliquez sur Éxecuter.

../../_images/fr_MDG_AA_intermediate_result_model_task1_buffer_output_model_graphic.PNG

Le modèle modifié devrait resembler à ceci.#

../../_images/fr_MDG_AA_intermediate_result_model_task1_buffer_output_model_model_exicution.PNG
../../_images/fr_MDG_AA_intermediate_result_model_algorythms_extended_buffer.PNG

Définition de l’entrée du modèle: Raster de population#