Karttapullautin pour les nuls

Karttapullautin est un logiciel permettant de générer une carte de course d’orientation (presque) prête à l’emploi à partir de données LiDAR et de fichiers vectoriels. Le projet LiDAR HD de l’IGN a pour ambition de couvrir la France entière en données LiDAR haute définition. La campagne étant déjà aux deux tiers terminée, cela ouvre de nombreuses possibilités de génération de carte de course d’orientation en France !

Il existe d’autres alternatives à Karttapullautin pour la génération de cartes à partir de données LiDAR. Notamment, les dernières versions d’OCAD (logiciel de cartographie payant) intègrent cette fonctionnalité nativement. Dans le cadre du projet mapant.fr, je développe aussi mon propre générateur de carte adapté au traitement distribué de grandes quantités de données (le projet est pour l’instant au stade d’expérimentation, utilisez le à vos risques et périls).

Karttapullautin a été créé par le finlandais Jarkko Ryyppö au début des années 2010. Il était uniquement utilisable sous Windows. Dernièrement, Raphaël Stefanini a repris le projet en ré-écrivant le code source dans le langage Rust. Cela a eu pour effet de diviser le temps de calcul d’un facteur 30, et de rendre le logiciel disponible sur les plateformes Mac et Linux.

Karttapullautin est un programme en ligne de commande, il s’utilise via un terminal. Autrement dit, il n’a pas d’interface graphique avec des fenêtres et des boutons. Cela peut être intimidant pour les utilisateurs non familiers avec l’informatique. Cet article a pour but d’expliquer pas à pas l’utilisation de Karttapullautin pour un utilisateur non initié.

Bon à savoir : Si les cartes générées à partir de données LiDAR sont d’une qualité impressionnante, elles ne remplacent pas le travail d’un vrai cartographe. Pensez à embaucher un vrai cartographe de course d’orientation si vous avez besoin d’une carte de qualité supérieure.

Attention : La possession d’une carte n’implique pas un droit d’accès à la zone cartographiée. Avant d’aller sur le terrain, assurez vous d’avoir l’autorisation de son ou ses propriétaires.

Le téléchargement des données LiDAR

Rendez-vous sur le portail de téléchargement du projet LiDAR HD. Zoomez sur la zone qui vous intéresse, et sélectionnez les tuiles LiDAR. Pour cela, trois modes de sélection sont proposés en haut à droite de l’écran :

• Clic
• Polygone
• Rectangle

Une fois les tuiles sélectionnées, téléchargez les fichiers LiDAR correspondant. Dépliez l’accordéon Liste des nuages de points classés, et cliquez sur les liens affichés. Le temps de téléchargement est d’environ 2 minutes par fichier.

Astuce : Vous pouvez aussi télécharger toutes les tuiles en même temps. Pour cela, vous devez cliquer sur le bouton Télécharger la liste des liens, puis utiliser un outil tel que :

• wget
• DownThemAll!
• Xtreme Download Manager

Le téléchargement et la préparation des données vectorielles

Pour générer une carte de course d’orientation complète avec Karttapullautin, il faut aussi des données vectorielles. En effet, les données LiDAR permettent de générer les courbes de niveau, les buttes, les dépressions, la végétation et les falaises, mais pas les éléments créés par à l’homme (bâtiments, routes, lignes electriques…). Certains éléments naturels tels que les rivières et les lacs sont aussi difficiles à générer à partir des données LiDAR. Pour qu’ils apparaissent sur la carte, il faut donc une autre source de données.

Karttapullautin permet l’utilisation de fichiers ERSI Shapefiles pour l’incorporation de ces données. Ces fichiers peuvent être obtenus à partir de la base de données géographique ouverte OpenStreetMap. Pour les obtenir, rendez vous sur son portail de téléchargement. Zoomez sur la zone pour laquelle vous avez téléchargé les fichiers LiDAR. Dans la barre latérale de gauche, cliquez sur Sélectionner manuellement une autre zone. Sélectionnez la zone en prenant de la marge sur les côtés et appuyez sur le bouton Exporter. Le téléchargement d’un fichier map.osm devrait se lancer.

Il faut ensuite transformer ce fichier au format ESRI Shapefiles. Pour cela, téléchargez le logiciel QGIS. Lancez le, et importez le fichier map.osm en le faisant glisser sur la zone principale de la fenêtre. Une boîte de dialogue s’ouvre, cliquez sur Ajouter une couche en bas à droite. 5 lignes devraient apparaître dans la barre latérale de gauche :

• map – points
• map – other_relations
• map – multipolygons
• map – multilinestrings
• map – lines

Pour chacune de ces lignes (sauf la ligne “map – other_relations”), vous devez générer un export Shapefiles. Pour cela, effectuez un clic droit sur la ligne. Dans le menu contextuel, survolez Exporter, puis cliquez sur Sauvegarder les entités sous. Une boîte de dialogue s’ouvre.

Sélectionnez le format ESRI Shapefiles. Ensuite, cliquez sur les trois petits points à droite du champ Nom de fichier et indiquez un emplacement sur votre ordinateur et un nom de fichier. Enfin, dans le menu SRC (Systèmes de Coordonnées de Références), sélectionnez EPSG:2154 - RGF93 v1 / Lambert 93. Si l’option n'apparaît pas dans le menu, cliquez sur le petit bouton représentant un globe terrestre à droite du champ, pour la sélectionner via la boîte de dialogue de recherche des SRC. Cette dernière étape est très importante, et les données vectorielles ne s’afficheront pas sur la carte si elle n’est pas réalisée correctement.

Lorsque vous avez effectué les 4 exports (points, multipolygons, multilinestrings et lines), ouvrez l’explorateur de fichier et rendez vous dans le dossier ou vous avez exporté vos Shapefiles. Il devrait contenir 24 fichiers avec des extensions barbares (“.cpg”, “.dbf”, “.prj”...). Sélectionnez tous les fichiers et compressez les dans une archive au format .zip (sous Windows : CTRL + A, clic droit, Envoyer vers, puis Dossier compressé).

Attention : il faut que les fichiers Shapefiles soient à la racine de l’archive. Une erreur classique est de compresser le dossier contenant les fichiers.

La configuration et l'exécution de Karttapullautin

Téléchargez l'exécutable Karttapullautin correspondant à votre système d’exploitation sur le site du projet. Décompressez l’archive .gz n’importe où sur votre disque dur. Vous devriez obtenir un dossier contenant :

• Un fichier exécutable pullauta (ou pullauta.exe sous Windows)
• Un fichier README.md
• Un fichier LICENSE
• Deux fichiers texte fastighetskartan.txt et osm.txt

Double cliquez sur l'exécutable pullauta. Cela devrait créer un dossier temp, ainsi qu’un fichier de configuration pullauta.ini. Ouvrez ce fichier avec un éditeur de texte (Bloc-notes sous Windows).

Rendez vous à la ligne 161 et activez le mode de traitement en masse en remplaçant batch=0 par batch=1. Ensuite, rendez vous à la ligne 164 et ajustez le nombre de “process” en modifiant le chiffre à la fin de la ligne processes=2. Ce chiffre correspond au nombre de tâches en parallèle qui seront effectuées. Plus ce nombre est élevé, plus la génération de la carte sera rapide. Cependant, il doit être inférieur au nombre de cœurs du microprocesseur de votre ordinateur. Enfin, rendez vous à la ligne 178 et ajoutez un # devant vectorconf=. Puis à la ligne suivante, enlevez le # au début de # vectorconf=osm.txt. Enregistrez le fichier pullauta.ini avec ces modifications.

Dans le même dossier, créez un dossier nommé in. Mettez-y les fichiers LiDAR préalablement téléchargés, ainsi que l'archive .zip contenant vos fichiers Shapefiles.

Vous êtes maintenant prêt à lancer la génération de la carte ! Pour cela, vous devez ouvrir un terminal dans le dossier contenant l'exécutable pullauta. Sous Windows, vous pouvez faire ça depuis l’explorateur de fichiers :

• Cliquez sur la barre d'adresse en haut de la fenêtre. Cela devrait mettre l’adresse du dossier en surbrillance.
• Tapez cmd puis appuyez sur la touche Entrée

Un terminal tout noir devrait s’ouvrir, vous voilà dans la matrice !

Tapez ./pullauta (ou ./pullauta.exe si vous êtes sous Windows) pour la lancer la génération. Elle peut durer plusieurs heures en fonction de la quantité de fichiers LiDAR.

L’assemblage des tuiles

Vous pouvez suivre l’avancement de la génération de la carte en regardant les tuiles générées au fur et à mesure dans le dossier out.

Une fois la génération terminée, vous pouvez assembler toutes les tuiles .png en une seule image. Pour cela, tapez la commande suivant dans le même terminal : ./pullauta pngmergedepr (ou ./pullauta.exe pngmergedepr sous Windows). Cela aura pour effet de créer un fichier image merged_depr.jpg.

Voilà, vous avez généré votre carte grâce à Karttapullautin ! N’hésitez pas à me contacter si certaines étapes de ce tutoriel ne sont pas assez claires. Si vous n’avez pas envie de vous lancer dans ce processus, ou si vous voulez soutenir le projet mapant.fr, vous pouvez également contribuer en sélectionnant une zone sur la carte de France. La zone sera traitée en priorité lors de la réalisation du projet mapant.fr.