Fonds de cartes et données sur l'Antarctique partie I: Trait de côte

mar 12-08-2014 Laura Fillinger

Données

L'Antarctique, contrée lointaine et glacée, est un terrain de jeu priviligié pour les chercheurs car la recherche scientifique y a été la principale activité depuis la signature à Washington le 1er décembre 1959 du Traité sur l’Antarctique.

L'Article III de ce traité stipule notamment que "Les observations et les résultats scientifiques de l’Antarctique seront échangés et rendus librement disponibles."

De nombreux efforts ont été fournis dans ce sens, notamment par la Commission pour la conservation de la faune et la flore marines de l'Antarctique (CCAMLR), le Comité Scientifique sur la Recherche en Antarctique (SCAR) et le British Antarctic Survey, pour offrir un accès à de nombreuses données géoréférencées par exemple par l'intermédiaire de l'Antarctic Digital Database ou le portail SIG de la CCAMLR.

Nous allons nous intéresser ici à un certain nombre de données accessibles en lignes en évoquant leurs conditions d'accès, les formats disponibles et les difficultés liées aux données elles-mêmes. Spécialisée en écologie marine, mon point de vue et mes connaissances se focalisent plus sur la biologie et le domaine côtier mais certaines de ces données, commes les cartes de base, ont un intérêt pluridisciplinaire.

I Trait de côte

Première difficulté : l'Antarctique est un continent recouvert de glace... Il faut donc pouvoir distinguer les zones côtières où la roche affleure, où la roche est recouverte par la glace, où la glace recouvre le fond bien en dessous du niveau de la mer et où la glace flotte!!! Sans oublier que certaines zones sont couvertes de glace en hiver mais pas en été et que les conditions changent chaque année!!!

Il n'est pas toujours possible de différencier ces zones mais il est important de garder cette idée en tête lorsque l'on accède à des données sur le trait de côte du continent Antarctique.

1. GSHHG

La Global Self-consistent, Hierarchical, High-resolution Geography Database (GSHHG, http://www.soest.hawaii.edu/pwessel/gshhg/) met à disposition gratuitement le trait de côte du monde entier sour forme de données vecteur (polygones).

Il s'agit d'une compilation de trois banques de données dans le domaine public : la World Vector Shorelines (WVS : trait de côte hormis Antarctique), la CIA World Data Bank II (WDBII : lacs, rivières et frontières) et l'Atlas of the Cryosphere (AC : trait de côte en Antarctique).

L'Atlas of the Cryosphere publié par le NSIDC (Centre National de Données sur la Neige et la Glace américain) a été rajouté à la version 2.3.0 de la GSHHS publiée cette année (1er février 2014). Il contient les données parmis les plus précises qu'il m'ait été donné d'obtenir sur le trait de côte Antarctique et permet de différencier deux types de contours : la limite du substrat rocheux sur lequel reposent les glaces permanentes (grounding line) et la limite extérieure des glaces permanentes flottantes ou non (ice front).

Image : Trait de côte GSHHG le long de la Péninsule Antarctique: limite du substrat rocheux (grounding line, polygones) et limite extérieure des glaces permanentes (ice front, polygones). Remarque : le substrat rocheux des îles entourant la Péninsule n'est pas disponible ici.

Accès : liens (ftp ou http) sur le site officiel de la GSHHG (http://www.soest.hawaii.edu/pwessel/gshhg/).

Format : la GSHHG est disponible sour forme de shapefiles (.shp) dans lesquels l'Antarctique a été divisée en deux polygones (partie Est et Ouest) pour des raisons pratiques. Les fichiers binaires natifs intégrés au Generic Mapping Tool (GMT, http://gmt.soest.hawaii.edu/) sont également disponibles.

Détails : la GSHHG propose 5 niveaux de résolutions eux-même divisés en 5 niveaux hiérarchiques. Dans la carte ci-dessus, j'ai utilisé la résolution f (full) des niveaux L5 : limite extérieure des glaces permanentes en Antarctique et L6 : limite du substrat rocheux en Antarctique. Pour plus de détails, visitez le site de la GSHHG!

Références/citation des données :

- Bohlander, J. and T. Scambos. 2007. Antarctic coastlines and grounding line derived from MODIS Mosaic of Antarctica (MOA), Boulder, Colorado USA: National Snow and Ice Data Center.
- Gorny, A. J. (1977), World Data Bank II General User GuideRep. PB 271869, 10pp, Central Intelligence Agency, Washington, DC.
- Soluri, E. A., and V. A. Woodson (1990), World Vector Shoreline, Int. Hydrograph. Rev., LXVII(1), 27-35.
- Wessel, P., and W. H. F. Smith (1996), A global, self-consistent, hierarchical, high-resolution shoreline database, J. Geophys. Res., 101(B4), 8741-8743.

2. MOA

La MODIS Mosaic of Antarctica (MOA, http://nsidc.org/data/moa/) Image Map consiste en deux cartes raster : l'une décrivant la morphologie de surface du continent Antarctique, l'autre la granulométrie de la couche neigeuse. Elles ont été compilées à partir d'une série d'images satellites acquises entre novembre 2003 et février 2004 par les capteurs MODIS des satellites EOS Terra et Aqua de la NASA. Pour plus de détails sur les fichiers raster, visitez le site de la MOA!!

Des fichiers vecteurs représentant la limite du substrat rocheux (grounding line), la limite extérieure des glaces permanentes (coastline) et le contour des îles (islands) ont été créés à partir de ces cartes. Ce sont ces fichiers qui nous intéressent ici.

Image : Trait de côte MOA le long de la Péninsule Antarctique : limite du substrat rocheux (grounding line, polylignes), limite extérieure des glaces permanentes (coastline, polylignes) et contour des îles (islands, polygones) superposés au trait de côte GSHHG.

Accès : lien (ftp) sur le site officiel de la MOA (http://nsidc.org/data/moa/), il est recommandé de s'inscrire mais cette démarche n'est pas obligatoire. Il est également possible de consulter les données via un serveur cartographique.

Format : les fichiers vecteurs de la MOA (limite du substrat rocheux (grounding line), limite extérieure des glaces permanentes (coastline) et contour des îles (islands)) sont disponibles sour forme de shapefiles (.shp), ENVI vector file (.evf), Generic Mapping Tools (.gmt), Keyhole Markup Language (.kml) et fichiers texte ASCII (location de points, excepté les îles).

Détails : la limite du substrat rocheux (grounding line) et la limite extérieure des glaces permanentes (coastline) sont publiées sous forme de polylignes, le contour des îles (islands) est représenté par des polygones. Correspondances avec la GSHHG : MOA grounding line (polylignes) = GSHHG grounding line (polygones), MOA coastline (polylignes) = GSHHG ice front (polygones), le contour des îles de la MOA (polygones) n'est pas disponible dans la GSHHG.

Références/citation des données :

- Haran, T., J. Bohlander, T. Scambos, and M. Fahnestock. 2005, updated 2013. MODIS Mosaic of Antarctica (MOA) Image Map. Boulder, Colorado USA: National Snow and Ice Data Center. http://dx.doi.org/10.7265/N5ZK5DM5.

- Scambos, T., T. Haran, M. Fahnestock, T. Painter, and J. Bohlander. 2007. MODIS-based Mosaic of Antarctica (MOA) data sets: continent-wide surface morphology and snow grain size. Remote Sensing of Environment 111(2): 242-257. http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2006.12.020.

3. Antarctic Digital Database

L'Antarctic Digital Database (ADD, version 6, http://www.add.scar.org/) est une base de données gérée par le British Antarctic Survey pour le Comité Scientifique sur la Recherche en Antarctique (SCAR). Elle vise à fournir une carte topographique de base compilée à partir de la meilleure information géographique internationale disponible sur la région Antarctique (60-90° S) dans tous les domaines.

L'information fournie consiste en des couches incluant le trait de côte rocheux (coastline, rock coast ou land), la limite des glaces permanentes (ice shelf coast), les affleurements rocheux (rock outcrop), des données d'élévation (elevation data) et la présence humaines (stations de recherche, aérodromes,...).

L'ADD comprend également d'autres informations pertinentes, telles que la Landsat Image Mosaic of Antarctica (LIMA, http://lima.usgs.gov/), l'évolution des glaciers et des banquises pour certaines régions ainsi que le substrat rocheux et les Modèles Numériques de Terrain (Digital Elevation Models) issus du projet BEDMAP2 (http://www.antarctica.ac.uk//bas_research/our_research/az/bedmap2/).

Image : Trait de côte ADD le long de la Péninsule Antarctique : limite du substrat rocheux (land, polygones) et limite des glaces permanentes (ice shelf, polygone) superposés au trait de côte GSHHG.

Accès : L'accès aux données, gratuit pour tous les usagers, nécessite d'être un utilisateur enregistré (acceptation des termes de la licence et des responsabilités) sur le site de l'ADD (http://www.add.scar.org/). Il se fait par l'intermédiaire d'une interface cartographique. Cette interface permet d'avoir un premier aperçu des données disponibles sur une région donnée et de consulter leur métadonnées.

Image : Interface cartographique (map viewer) de l'ADD : trait de côte (land et ice shelf coast) superposé à un fond de carte représentant la topographie et la bathymétrie (Hillshade and bathymetry).

L'onglet "Download data" en bas à gauche permet d'accéder aux données en elles-mêmes. Les critères à définir sont : la couche à télécharger, l'emprise et le format souhaités. Certaines couches sont disponibles en plusieurs résolutions.

Format : pour les données vecteur : shapefiles (.shp), Keyhole Markup Language (.kml), ou texte pour les couches de points (.csv), pour les données raster : Geotiff. En outre toutes les couches peuvent être exportées en tant qu'images (.png, .jpg, .gif, .tiff, .svg) ou pdf.

Détails : l'ADD étant une compilation de données provenant de sources diverses, chaque donnée est fournie à l'échelle originale de la donnée source qui varie grandement d'une donnée à l'autre. Le trait de côte (rocheux et limite des glaces permanentes) est disponible sous forme de polylignes et de polygones, en diverses résolutions. Il existe de légères différences avec le GSHHG.

Références/citation des données: "SCAR Antarctic Digital Database"

Pour les données bathymétriques, voir : Fonds de cartes et données sur l'Antarctique partie II: Bathymétrie : http://www.portailsig.org/content/fonds-de-cartes-et-donnees-sur-l-antar...