QGIS pour afficher des données télémétriques géospatiales

By mardi 19 septembre 2023Development, Developpement, GIS, NewsFR, QGIS, SIG

Contexte

Nous en avions déjà parlé dans un précédent article : l’Agence Spatiale Canadienne (ASC) supporte les vols de ballons stratosphériques ouverts (BSO), opérés en sol canadien, par le CNES. Certains de ces ballons volent à environ 40 km d’altitude dans des conditions proches de l’environnement spatial, d’autres volent plus bas dans l’atmosphère, et tous embarquent un grand nombre d’instruments de mesures et d’observation pouvant atteindre une masse de 800 kg. Une multitude d’organisations (laboratoires, établissements scolaires, industriels, etc), à travers le monde, utilisent de plus petits ballons (du type sondage météo) pour effectuer des expériences. La réglementation des vols de ballons non habité étant différente au Canada, l’ASC a entrepris, en 2018, de développer une plateforme rencontrant les exigences de leurs vols domestiques. Pour suivre ces ballons, leurs données sont transmises à un satellite Iridium, qui les envoie à un serveur sur Terre, où on les récupère.

Ce serveur reçoit donc une trentaine de variables comme la localisation (lat, long), l’altitude, la vitesse, la pression atmosphérique, la température, la tension des batteries etc.

Lors de nos précédents travaux, nous avions construit une preuve de concept, et en concertation avec l’ASC avons décidé d’une autre modalité de représentation de l’information en repartant d’une interface déjà développée par leurs soins. Nous avons transformé l’interface permettant de consulter la télémétrie sans dimension cartographique, en plugin QGIS et l’avons fait évoluer pour visualiser au même endroit les données télémétriques, la position en temps réel et des courbes retraçant l’évolution temporelle de certaines données.

Fonctionnalités

Le plugin effectue donc la collecte des données de télémétrie. Il faut dans un premier temps récupérer la donnée et la parser : il s’agit de chaînes de caractères à séparer selon un délimiteur et des longueurs spécifiques.

Deux modes d’acquisition des données sont possibles :

  • Un mode réel où il faut renseigner l’adresse IP et le port du serveur où récupérer les données
  • Un mode simulation où il faut renseigner un fichier CSV contenant des données simulant un vol, ou reprenant des vols précédents

Il est possible de mettre l’acquisition en pause et de réinitialiser l’interface.

Enfin, dans les paramètres, il est possible de saisir un seuil d’alerte pour le voltage de la batterie, en-dessous duquel l’utilisateur sera alerté :

Les données acquises sont présentées dans 3 zones différentes dans l’interface de QGIS :

  • Une colonne (à droite) qui liste toutes les données recueillies
  • Un bloc (en bas) dans lequel on trouve différentes courbes (tension de la batterie, altitude, pression et température)
  • Et la carte sur laquelle s’affiche le parcours du ballon, avec deux options de zoom possibles :
    • Zoom sur la dernière position du ballon
    • Zoom sur l’intégralité de la trace

Une fois l’acquisition terminée, les données sont enregistrées dans le dossier précisé dans les paramètres du plugin, partagées dans un fichier CSV pour les données brutes, et dans un Shapefile pour les données géographiques.

Démonstration vidéo