Voir la source de ASTER GDEM (tutoriel)

{{Terminé}}

L'un des avantages de l'éditeur de lignes de RailWorks (et de Rail Simulator) réside dans l'exploitation possible en natif de modèles numériques de terrain (DEM) afin d'obtenir un relief fidèle à la réalité d'un lieu donné.

Le format DEM supporté est de type SRTM (''Shuttle Radar Topography Mission'') qui présente l'inconvénient d'avoir une résolution perfectible dans les zones qui ne sont pas les Etats-Unis d'Amérique, notamment l'Europe et le Canada. La finesse du maillage y est en effet trois fois moins bonne avec 90 m contre 30 m aux Etats-Unis.

Depuis le 29 juin 2009 cependant, la NASA et le Ministère de l'économie, du commerce et de l'industrie du Japon ont mis en ligne une '''nouvelle base de données de modèles numériques de terrain''', réalisés avec le radar ASTER du satellite Terra de la NASA. C'est le '''GDEM''' (''Global Digital Elevation Model''). Outre une meilleure couverture géographique que le SRTM (99 % contre 80 %), GDEM offre une résolution de 30 m, y compris en Europe et au Canada. La résolution autrefois disponible exclusivement sur le territoire américain est désormais étendue au monde entier !

Les deux images suivantes mettent en évidence les principales différences entre les terrains SRTM et ASTER/GDEM (région du lac de Sainte-Croix et du canyon du Verdon) :

[[Fichier:ex_SRTM.jpg]]

[[Fichier:ex_ASTER.jpg]]

On peut faire les constations suivantes :

* la résolution est meilleure avec les données ASTER ;
* les "trous" présents dans les données SRTM sont absents des données ASTER ;
* les plans d'eau donnent des données erratiques avec ASTER, mais peuvent être facilement ajustés à leur hauteur nominale dans l'éditeur de lignes de RailWorks.


Très concrètement, dans RailWorks, les reliefs deviennent moins arrondis lorsque cela est effectivement le cas : la différence est frappante notamment lorsqu'il y a des falaises, canyons et autres gorges...

'''Néanmoins, si les données SRTM « de base » ne comportent pas de trous dans la zone que l'on veut reproduire, celles-ci suffiront amplement pour reproduire un relief peu accidenté.'''

Nous verrons dans ce tutoriel comment obtenir ces données numériques de terrain et comment les rendre utilisables dans RailWorks.


= Obtention des données ASTER GDEM =

== Inscription sur NASA WIST ==

WIST (''Warehouse Inventory Search Tool'') est le site de la NASA qui permet à ses clients de rapatrier les données géographiques qu'elle propose. En l'occurrence, l'accès à la base de données ASTER est gratuit mais l'outil utilisé est le même. WIST présente de grandes similitudes avec un site de vente en ligne, à ceci près que les vérifications sont très allégées et qu'on ne demande pas de coordonnées bancaires à l'inscription...

Tout d'abord, allez sur le site de WIST : https://wist.echo.nasa.gov/api/.

Cliquez sur « Create Account » :

[[Fichier:WIST-inscription1.gif|none|framed]]


La page suivante devrait s'afficher :

[[Fichier:WIST-inscription2.gif|none|framed]]

Il va falloir renseigner un certain nombre de champs. Vous ne serez pas obligés de renseigner toutes vos données personnelles pour pouvoir télécharger les données, donc vous pouvez mettre à peu près tout ce qui passe par la tête, à l'exception notable de l'adresse e-mail. En effet, les liens pour télécharger les données vous seront envoyées par courrier électronique.

Afin de limiter le spam de votre boîte mail, il n'est pas conseillé de cocher la case « Opt In (Allow information emails from this system.) », sauf si vous voulez que la NASA vous tienne au courant des évolutions de l'outil WIST.

Une fois que vous avez tout rempli, cliquez sur le bouton « Continue... » en bas de page.

Vous devriez obtenir la page suivante :

[[Fichier:WIST-inscription3.gif|none|framed]]

Dans le 1er champ (« Please select a password »), entrez le mot de passe que vous souhaitez utiliser pour votre compte. '''Notez que votre mot de passe doit comporter au moins 10 caractères et contenir au moins 3 types de caractères parmi les quatre suivants : lettres en majuscules, lettres en minuscules, chiffres et caractères spéciaux.'''

Dans le 2e champ (« Please Confirm your password »), récrivez à l'identique le mot de passe entré dans le 1er champ.

Dans le 3e champ, entrez le nom d'utilisateur (vrai nom ou pseudonyme) avec lequel vous souhaitez vous connecter à votre compte, '''sans dépasser la limite de 14 caractères en tout'''.

Pour valider votre inscription, cliquez enfin sur le bouton « Submit Registration ».

La page suivante s'affiche :

[[Fichier:WIST-inscription4.gif|none|framed]]

Si la phrase « An account with user name [votre nom d'utilisateur] has been created for you » s'affiche, alors votre compte a bien été créé.

S'il y a une erreur, c'est :

* soit que vous avez entré un mot de passe qui contient moins de 10 caractères,
* soit que vous avez entré un mot de passe qui ne contient pas assez de types de caractères différents (au moins une majuscule ET une minuscule ET un chiffre),
* soit que vous n'avez pas entré le même mot de passe dans les premier et second champs,
* soit que vous avez choisi un nom d'utilisateur existant,
* soit une combinaison des cas ci-dessus.

Une fois que votre compte est créé, cliquez sur le bouton « Account sign-in ».

== Connexion au compte NASA WIST ==

Vous obtiendrez la page de connexion suivante :

[[Fichier:WIST-connexion1.gif|none|framed]]

Dans les champs « User Name: » et « Password: », entrez respectivement vos nom d'utilisateur et mot de passe choisis précédemment. Cliquez sur le bouton « Login » pour vous connecter. La page suivante devrait s'afficher, et le texte « You are now logged into account [votre nom d'utilisateur] » confirme la bonne connexion :

[[Fichier:WIST-connexion2.gif|none|framed]]

Pour démarrer une nouvelle recherche, cliquez sur le bouton « Search » en haut à gauche de la page.

== Recherche de la zone à télécharger ==

La page de recherche est une page assez grande contenant notamment le cadre suivant :

[[Fichier:WIST-recherche1.gif|none|framed]]

# Sélectionnez « ASTER » parmi les bases de données disponibles.
# Dans la liste qui est apparue juste au-dessus, mettez en surbrillance « ASTER Global Digital Elevation Model V001 ».

Dans le cadre suivant vous trouverez notamment une mappemonde :

[[Fichier:WIST-recherche2.gif|none|framed]]

Avec le pointeur de la souris, tirez un rectangle approximatif autour de la zone qui vous intéresse. Cela recentrera la carte à cet endroit :

[[Fichier:WIST-recherche3.gif|none|framed]]

Pour agrandir la zone et affiner votre sélection, choisissez un facteur de zoom dans la liste déroulante « Zoom », ici 8x :

[[Fichier:WIST-recherche4.gif|none|framed]]

Vous pouvez tracer un autre rectangle plus centré sur la zone qui vous intéresse, puis augmenter à nouveau le niveau de zoom, puis retracer un rectangle plus précis qui corresponde exactement à la zone dont vous voulez extraire les données de terrain. Par exemple, pour extraire les données sur toute la région Provence-Alpes-Côte d'Azur (PACA) :

[[Fichier:WIST-recherche5.gif|none|framed]]

Vous pouvez descendre en bas de la page :

[[Fichier:WIST-recherche6.gif|none|framed]]

Il ne vous reste plus qu'à cliquer sur le bouton « Start Search » pour démarrer la recherche. L'écran suivant s'affiche :

[[Fichier:WIST-recherche7.gif|none|framed]]

La recherche est en cours. '''Il ne faut rien faire et simplement attendre.'''

== Traitement des résultats de la recherche ==

Au bout d'un certain temps d'attente, la page des résultats devrait finir par apparaître :

[[Fichier:WIST-resultats1.gif|none|framed]]

Cette page dresse la liste des ''granules'' qui couvrent la zone demandée. Plus la sélection sera grande, plus il y aura de ''granules''. Un ''granule'' désigne une subdivision de la base de données, qui est ici une mosaïque de ''granules'' de 1° de côté.

La colonne intitulée « Data Granule ID » fait figurer le nom de l'achive ZIP contenant les données correspondantes, du type ASTGTM_NxxEyyy.zip ou ASTGTM_NxxWyyy.zip dans l'hémisphère boréal. '''Les valeurs xx et yyy représentent les coordonnées du coin sud-ouest de la ''granule''''' ; par exemple, le fichier ASTGTM_N43E006.zip va couvrir la zone carrée de 1° de côté dont le coin sud-ouest est à 43° de latitude Nord et 6° de longitude Est.

Comme la région PACA s'étend sur plusieurs degrés en latitude et en longitude, la liste de ''granules'' est assez importante dans notre exemple. Les cases à cocher dans la colonne de gauche vous permettent de sélectionner les ''granules'' à télécharger. Si vous êtes sûr de vouloir tout télécharger, alors vous pouvez cliquer sur le bouton « All » en tête de colonne afin de tout sélectionner (« None » pour tout déselectionner). Dans cet exemple nous faisons le choix de ne télécharger que les ''granules'' couvrant la zone comprise entre 43°N et 44°N en latitude, et entre 6°E et 8°E en longitude, ce qui correspond aux deux fichiers ASTGTM_N43E006.zip et ASTGTM_N43E007.zip.

Lorsque la sélection est faite, il suffit de l'ajouter au panier en cliquant sur le bouton « Add selections to cart » en haut à gauche. Ceci devrait provoquer l'apparition de la fenêtre suivante :

[[Fichier:WIST-resultats2.gif|none|framed]]

Cliquez sur le bouton « Accept - Continue to Shopping Cart » pour continuer.

== Panier WIST et rapatriement de son contenu ==

Vous devriez retrouver dans l'écran suivant l'ensemble des ''granules'' que vous avez sélectionnés :

[[Fichier:WIST-panier1.gif|none|framed]]

Notez que la taille en Mo apparaît pour chaque ''granule'', ce qui vous donnera une idée du temps de téléchargement.

Pour passer à l'étape suivante, cliquez sur « Choose Options » à gauche de l'un d'entre eux.

La page suivante s'affiche :

[[Fichier:WIST-panier2.gif|none|framed]]

'''Tous les champs marqués « (Required) » doivent être renseignés ou cochés.'''

La liste « Data Usage », probablement utilisée par la NASA pour établir des statistiques sur l'utilisation qui est faite des fichiers, ne propose malheureusement pas « Simulation game ». Vous pouvez donc sélectionner ce que vous voulez, '''cela n'aura aucune influence sur le contenu téléchargé'''.

'''N'oubliez pas de cocher les cases pour les lignes suivantes :'''

* « I agree to redistribute the ASTER GDEM *only* to individuals within my organization or project of intended use or in response to disasters in support of the GEO Disaster Theme. »
* « When presenting or publishing ASTER GDEM data, I agree to include "ASTER GDEM is a product of METI and NASA." »

Si vous voulez à l'avenir ne plus avoir à renseigner ces champs, vous pouvez demander à sauvegarder ces choix pour vos connexions futures à WIST. Pour ce faire, cochez « Save these order options as my order preference & apply them (if applicable) to all granules currently in my shopping cart for data set: ASTER Global Digital Elevation Model V001. »

Cliquez sur le bouton « Next Step » pour passer à l'étape suivante, qui correspond à la page ci-dessous :

[[Fichier:WIST-panier3.gif|none|framed]]

Cliquez sur le bouton « Go to Step 2: Order Form », ce qui devrait donner :

[[Fichier:WIST-panier4.gif|none|framed]]

Vérifiez que c'est bien votre adresse e-mail qui figure dans le champ « Internet E-Mail Address: (required) ».

Cliquez ensuite sur le bouton « Submit Order Now! » pour valider votre commande. La page suivante devrait s'ouvrir :

[[Fichier:WIST-panier5.gif|none|framed]]

Cette page vous indique qu'un e-mail récapitulatif vous a été envoyé.

Si vous allez voir votre boîte aux lettres, '''vous constaterez que ce premier mail ne contient pas de lien vers le téléchargement des fichiers que vous avez commandés, c'est normal''' ; en effet, le traitement et l'archivage des données peut prendre un certain temps. '''Au bout de quelques dizaines de minutes, parfois même quelques heures''', vous devriez recevoir un second e-mail. Celui-ci contiendra un lien vers le serveur de la NASA où votre archive ZIP a été préparée. Bien sûr, '''ce fichier ne sera disponible que pour un temps limité''', donc il ne faut pas trop tarder avant de le télécharger.

= Extraction des données ASTER GDEM et conversion au format SRTM =

== Préparation ==

La conversion des données obtenues ''via'' NASA WIST vers le format SRTM reconnu par Rail Simulator et RailWorks nécessite le téléchargement de deux logiciels, heureusement gratuits :
* MicroDEM, une « usine à gaz » dont nous n'utiliserons qu'une infime partie. [http://www.usna.edu/Users/oceano/pguth/microdem/win32/microdem_setup.exe Télécharger microdem_setup.exe] (attention : 55 Mo !)
* BILxSTRM, un outil de conversion très simple mais bien utile. [http://www.cplus.org/rmw/bilxsrtm.zip Télécharger bilxsrtm.zip] (13 ko)

Installez normalement le premier et extrayez le second dans un dossier de votre choix.

Il vous faudra créer un dossier vide, par exemple
 D:\Mes documents\DEM
Ce dossier sera votre dossier de travail.

== Extraction des données GeoTIFF ==

Lorsque vous aurez téléchargé le fichier '''*.zip''' dont le lien vous a été donné dans le mail envoyé par NASA WIST (un nom du type '''0301976048lQVBaz.zip'''), ouvrez-le avec votre logiciel de compression/décompression préféré. A force d'ouvrir les sous-dossiers, vous tomberez sur la liste des fichiers contenus dans l'archive, à savoir, <u>pour chaque ''granule'' demandée</u> :
* un fichier '''ASTGTM_''[coordonnées de la granule]''.zip'''
* un fichier '''ASTGTM_''[coordonnées de la granule]''.zip.xml'''

Seuls les fichiers *.zip nous intéressent. Pour chacun d'entre eux, ouvrez-le avec votre logiciel de compression/décompression préféré. Vous y trouverez :
* un fichier '''ASTGTM_''[coordonnées de la granule]''_dem.tif'''
* un fichier '''ASTGTM_''[coordonnées de la granule]''_num.tif'''
* un fichier '''README.pdf'''

Seul le fichier '''*_dem.tif''' nous intéresse. Il s'agit d'un fichier au format GeoTIFF, un format standard de données d'élévation de terrain.

Notre objectif est de convertir ce format en format SRTM (extension '''*.hgt''') exploitable par Rail Simulator et RailWorks.

Extrayez ce fichier '''*_dem.tif''' dans votre dossier de travail.

Faites de même pour tous vos autres fichiers '''ASTGTM_''[coordonnées de la granule]''.zip'''.

== Opérations sous MicroDEM ==

=== Fusion des fichiers GeoTIFF et création du fichier *.DEM ===

Si tout s'est bien passé à l'étape précédente, vous devriez avoir un certain nombre de fichiers '''ASTGTM_*_dem.tif''' dans votre dossier de travail.

Lancez MicroDEM (il se trouve par défaut dans Menu Démarrer > Programmes).

Cliquez sur le bouton [[Fichier:MicroDEM in-out ico.gif]], une fenêtre « Data Manipulation » apparaît. Dans la barre de menus correspondante, choisissez « Merge > DEMs > DEMs--pick multiple ».

Dans la fenêtre qui est apparue, placez-vous dans votre dossier de travail. Tout en maintenant la touche Ctrl du clavier appuyée, sélectionnez l'ensemble des fichiers '''*_dem.tif'''. Lorsque tous les fichiers sont en surbrillance, cliquez sur « Ouvrir ».

Lorsque MicroDEM aura fini ses calculs, une nouvelle fenêtre semblable à la précédente va s'ouvrir pour vous demander où et sous quel nom enregistrer le fichier fusionné, au format '''*.DEM'''. Vous pouvez l'enregistrer dans votre dossier de travail avec le nom que vous voulez.

Lorsque sur la fenêtre « Data Manipulation » apparaît un ligne commençant par « Merge save, » vous pouvez fermer cette fenêtre pour revenir au bureau MicroDEM.

=== Conversion *.DEM en *.BIL ===

Vous êtes toujours sur le bureau MicroDEM. Dans la barre de menus, choisissez « File > Open > Open DEM ». Ouvrez le fichier *.DEM que vous venez de créer à l'étape précédente.

MicroDEM va alors vous ouvrir une représentation 2D du relief que vous avez assemblé. Il s'agit simplement de l'enregistrer sous un autre format, le format *.BIL.

Pour ce faire, choisissez dans la barre de menus « File > Save DEM > BIL ». Placez-vous dans votre dossier de travail et enregistrez avec le nom que vous voulez.

C'en est terminé avec MicroDEM, vous pouvez fermer ce programme.

== Opérations sous BILxSRTM ==

Le petit programme '''BILxSRTM.exe''' (contenu dans l'archive '''bilxsrtm.zip''' que vous avez téléchargée) permet d'effectuer la dernière opération. Lancez-le.

Les lignes « BIL directory » et « SRTM directory » désignent le chemin des dossiers contenant les données d'entrée et les données de sortie (respectivement). Dans les deux cas, choisissez votre dossier de travail. Notez que le bouton « Browse... » vous permet de choisir le dossier en question dans l'arborescence plutôt que de saisir le chemin manuellement.

'''Important :''' il faut choisir la mention « 1 arcsecond » pour obtenir la résolution nécessaire.

Si l'on reprend l'exemple du dossier de travail proposé à la [[#Préparation|section Préparation]], vous devriez obtenir ceci :

[[Fichier:BILxSRTM.gif]]

Nota : la case à cocher « Overwrite existing SRTM files » n'est utile que si vous voulez écraser d'éventuels fichiers SRTM (extension '''*.hgt''') existants.

Si tout vous paraît correct, cliquez sur « Start ».

Lorsque la mention « Done » s'affiche dans le journal des opérations, vous pouvez fermer BILxSTRM.

Si vous regardez le contenu de votre dossier de travail, un certain nombre de fichiers portant l'extension '''*.hgt''' devraient y figurer. Comme pour les ''granules'' au format GeoTIFF téléchargées sur NASA WIST, chaque fichier contient les données d'élévation de terrain sur une dalle de 1° de latitude par 1° de longitude. Là aussi, leur nom désigne le coin sud-ouest de cette dalle.

Pourtant, vous remarquerez qu'il y a plus de fichiers '''*.hgt''' que de fichiers '''*_dem.tif''' alors qu'ils sont censés couvrir la même zone. En réalité, tous les fichiers '''*.hgt''' qui couvrent des dalles adjacentes à celles que vous avez demandé au départ sont vides et n'ont aucun intérêt. <u>Vous pouvez donc les effacer et ne garder que les fichiers qui ont des coordonnées communes avec vos fichiers '''*.tif'''.</u>

Par exemple, si vous êtes parti des fichiers '''ASTGTM_N48E002_dem.tif''' et '''ASTGTM_N49E002_dem.tif''', il faut garder les fichiers en vert et effacer ceux en rouge :
{|border="1" cellpadding="2" cellspacing="0"
|<font color="red">N49E001.hgt</font>
|'''<font color="green">N49E002.hgt</font>'''
|-
|<font color="red">N48E001.hgt</font>
|'''<font color="green">N48E002.hgt</font>'''
|-
|<font color="red">N47E001.hgt</font>
|<font color="red">N47E002.hgt</font>
|}

== Importation dans Rail Simulator ou RailWorks ==

Pour enfin pouvoir profiter du relief ASTER GDEM dans Rail Simulator ou RailWorks, il vous suffira de transférer l'ensemble des fichiers '''*.hgt''' de votre dossier de travail dans le sous-dossier
 \DEM\SRTM
du dossier d'installation de votre simulateur, puis, une fois dans l'éditeur de lignes, d'appuyer sur la touche T de votre clavier.

Nota : n'oubliez pas de créer et d'utiliser un blueprint de modèle de ligne (''Route blueprint'') dont les latitude et longitude d'origine se trouvent dans la zone concernée par votre relief ! (Voir la procédure : [[Informations de base (RWW)#Création d'un modèle de ligne|Création d'un modèle de ligne]])