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Utiliser des données matricielles pour analyser la température

Ce tutoriel explique comment effectuer une analyse géospatiale sur des données raster.

Objectifs

Trouvez les données Google Earth Engine disponibles publiquement dans le partage BigQuery (anciennement Analytics Hub).
Utilisez la fonction ST_REGIONSTATS pour calculer la température moyenne dans chaque pays à un moment donné.
Visualisez vos résultats dans BigQuery Geo Viz, un outil Web permettant de visualiser des données géospatiales dans BigQuery à l'aide des API Google Maps.

Coûts

Dans ce tutoriel, vous utilisez les composants facturables suivants de Google Cloud :

Avant de commencer

Nous vous recommandons de créer un projet Google Cloud pour ce tutoriel. Assurez-vous de disposer des rôles requis pour suivre ce tutoriel.

Configurer un projet Google Cloud

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Rôles requis

Pour obtenir les autorisations nécessaires pour effectuer les tâches de ce tutoriel, demandez à votre administrateur de vous accorder les rôles IAM suivants sur votre projet :

Lecteur de ressources Earth Engine (roles/earthengine.viewer)
Consommateur Service Usage (roles/serviceusage.serviceUsageConsumer)
Éditeur de données BigQuery (roles/bigquery.dataEditor)

Pour en savoir plus sur l'attribution de rôles, consultez Gérer l'accès aux projets, aux dossiers et aux organisations.

Ces rôles prédéfinis contiennent les autorisations requises pour effectuer les tâches décrites dans ce tutoriel. Pour connaître les autorisations exactes requises, développez la section Autorisations requises :

Autorisations requises

Vous devez disposer des autorisations suivantes pour effectuer les tâches décrites dans ce tutoriel :

earthengine.computations.create
serviceusage.services.use
bigquery.datasets.create

Vous pouvez également obtenir ces autorisations avec des rôles personnalisés ou d'autres rôles prédéfinis.

S'abonner à un ensemble de données

Pour trouver le jeu de données utilisé dans ce tutoriel, procédez comme suit :

Accédez à la page Partage (Analytics Hub).

Accéder au partage (Analytics Hub)
Cliquez sur Rechercher des fiches.
Dans le champ Rechercher des fiches, saisissez "ERA5-Land Daily Aggregated".
Cliquez sur le résultat. Un volet d'informations s'ouvre et affiche des informations sur l'ensemble de données de réanalyse climatique ERA5-Land, y compris une description, un lien vers les informations sur les bandes, la disponibilité, la taille des pixels et les conditions d'utilisation.
Cliquez sur S'abonner.
Facultatif : Mettez à jour le projet.
Remplacez Nom de l'ensemble de données associé par era5_climate_tutorial.
Cliquez sur Enregistrer. L'ensemble de données associé est ajouté à votre projet et contient une seule table appelée climate.

Trouver l'ID du raster

Chaque ligne du tableau era5_climate_tutorial.climate contient des métadonnées pour une image raster contenant des données climatiques pour un jour donné. Exécutez la requête suivante pour extraire l'ID raster de l'image raster du 1er janvier 2025 :

SELECT
  assets.image.href
FROM
  `era5_climate_tutorial.climate`
WHERE
  properties.start_datetime = '2025-01-01';

Le résultat est ee://ECMWF/ERA5_LAND/DAILY_AGGR/20250101. Dans la section suivante, vous utiliserez cette valeur pour l'argument raster_id de la fonction ST_REGIONSTATS.

Calculer la température moyenne

Exécutez la requête suivante pour calculer la température moyenne de chaque pays le 1er janvier 2025 à l'aide de la fonction ST_REGIONSTATS :

WITH SimplifiedCountries AS (
  SELECT
    ST_SIMPLIFY(geometry, 10000) AS simplified_geometry,
    names.primary AS name
  FROM
    `bigquery-public-data.overture_maps.division_area`
  WHERE
    subtype = 'country'
)
SELECT
  sc.simplified_geometry AS geometry,
  sc.name,
  ST_REGIONSTATS(
    sc.simplified_geometry,
    'ee://ECMWF/ERA5_LAND/DAILY_AGGR/20250101',
    'temperature_2m'
  ).mean - 273.15 AS mean_temperature
FROM
  SimplifiedCountries AS sc
ORDER BY
  mean_temperature DESC;

Cette requête s'exécute sur la table division_area accessible au public, qui contient des valeurs GEOGRAPHY représentant les limites de différentes régions du monde, y compris les pays. La fonction ST_REGIONSTATS utilise la bande temerature_2m de l'image raster, qui contient la température de l'air à 2 mètres au-dessus de la surface terrestre au niveau du pixel donné.

Visualiser les résultats de la requête dans Geo Viz

Vous pouvez ensuite visualiser les résultats à l'aide de BigQuery Geo Viz.

Lancer Geo Viz et s'authentifier

Avant d'utiliser Geo Viz, vous devez vous authentifier et autoriser l'accès aux données dans BigQuery.

Pour configurer Geo Viz, procédez comme suit :

Ouvrez l'outil Web Geo Viz.

Ouvrir Geo Viz

Vous pouvez également cliquer sur Ouvrir dans > GeoViz dans le volet Résultats de la requête.
À l'étape 1, Query (Requête), cliquez sur Authorize (Autoriser).
Dans la boîte de dialogue Choose an account (Choisir un compte), cliquez sur votre compte Google.
Dans la boîte de dialogue d'accès, cliquez sur Allow (Autoriser) pour permettre à Geo Viz d'accéder à vos données BigQuery.

Exécuter votre requête dans Geo Viz

Une fois que vous vous êtes authentifié et que vous avez accordé l'accès, l'étape suivante consiste à exécuter la requête dans Geo Viz.

Pour exécuter la requête, procédez comme suit :

À l'étape 1, sous Sélectionner des données, saisissez l'ID de votre projet dans le champ ID du projet.

Dans la fenêtre de requête, saisissez la requête GoogleSQL suivante. Si vous avez ouvert Geo Viz à partir des résultats de votre requête, ce champ est déjà rempli avec votre requête.

WITH SimplifiedCountries AS (
  SELECT
    ST_SIMPLIFY(geometry, 10000) AS simplified_geometry,
    names.primary AS name
  FROM
    `bigquery-public-data.overture_maps.division_area`
  WHERE
    subtype = 'country'
)
SELECT
  sc.simplified_geometry AS geometry,
  sc.name,
  ST_REGIONSTATS(
    sc.simplified_geometry,
    'ee://ECMWF/ERA5_LAND/DAILY_AGGR/20250101',
    'temperature_2m'
  ).mean - 273.15 AS mean_temperature
FROM
  SimplifiedCountries AS sc
ORDER BY
  mean_temperature DESC;

Cliquez sur Exécuter.

Appliquer des styles

La section Style fournit une liste de styles visuels pour la personnalisation. Pour en savoir plus sur chaque style, consultez Mettre en forme votre visualisation.

Pour mettre en forme votre carte, procédez comme suit :

Pour ouvrir le panneau fillColor, cliquez sur l'étape 3, Style.
Cliquez sur le bouton Basé sur les données pour l'activer.
Pour Function (Fonction), choisissez linear (linéaire).
Pour Field (Champ), choisissez mean_temperature.
Pour Domaine, saisissez -20 dans la première case et 32 dans la seconde.
Pour Plage, cliquez sur la première case et saisissez #0006ff dans la case Hex, puis cliquez sur la deuxième case et saisissez #ff0000. Cela modifie la couleur de chaque pays en fonction de sa température moyenne le 1er janvier 2025. Le bleu indique une température plus froide et le rouge une température plus chaude.
Cliquez sur fillOpacity.
Dans le champ Valeur, saisissez .5.
Cliquez sur Appliquer le style.
Regardez votre carte. Si vous cliquez sur un pays, son nom, sa température moyenne et sa géométrie simplifiée s'affichent.

Effectuer un nettoyage

Attention : La suppression d'un projet aura les effets suivants :

Tout le contenu du projet est supprimé. Si vous avez utilisé un projet existant pour les tâches décrites dans ce document et que vous le supprimez, vous supprimerez également tout autre travail effectué dans le projet.
Les ID de projets personnalisés sont perdus. Lorsque vous avez créé ce projet, vous avez peut-être créé un ID de projet personnalisé que vous souhaitez utiliser à l'avenir. Pour conserver les URL qui utilisent l'ID de projet, telle qu'une URL appspot.com, supprimez les ressources sélectionnées dans le projet au lieu de supprimer l'ensemble du projet.

Si vous envisagez d'explorer plusieurs architectures, tutoriels et guides de démarrage rapide, réutiliser des projets peut vous aider à ne pas dépasser les limites de quotas des projets.

In the Google Cloud console, go to the Manage resources page.
Go to Manage resources
In the project list, select the project that you want to delete, and then click Delete.
In the dialog, type the project ID, and then click Shut down to delete the project.

Étapes suivantes

Pour en savoir plus sur la visualisation des options d'analyse géospatiale, consultez la page Visualiser des données géospatiales.
Pour travailler avec des données raster, consultez Utiliser des données raster.
Pour en savoir plus sur les fonctions de géographie que vous pouvez utiliser dans l'analyse géospatiale, consultez la page Fonctions de géographie dans GoogleSQL.