Tableaux et graphiques

Si les op´erations automatis´ees pr´esent´ees dans les sections pr´ec´edentes permettent de peupler la base de donn´ees et d’avoir acc`es aux donn´ees `a diff´erents niveaux de r´esolution, il est aussi int´eressant d’automatiser d’autres op´erations qui devront ˆetre reproduites `a de multiples reprises au cours du mandat d’analyse. Parmi ces op´erations, la production de tableaux statistiques de qualit´e de l’air ou des graphiques pr´esentant les flots de circulation sur diff´erentes art`eres routi`eres devront ˆetre produits de fa¸con annuelle dans le cadre du suivi. Les donn´ees ainsi que les tableaux qui en r´esultent ne pouvant ˆetre rendus publics au moment d’´ecrire ce m´emoire, les deux sous-sections suivantes se concentreront sur les proc´edures `a accomplir afin d’obtenir des r´esultats satisfaisants et sur la forme que prennent ces r´esultats. Tableaux de qualit´e de l’air

Les tableaux de statistiques portant sur les donn´ees de qualit´e de l’air se d´eclinent sous plusieurs formes. La forme principale est un tableau synth`ese rassemblant des informations comme le nombre de mesures disponibles, diff´erents centiles calcul´es sur une p´eriode, le maxi- mum et la moyenne observ´ee ainsi que le nombre de d´epassements d’une norme de qualit´e observ´ee. Les mol´ecules et particules obtenues sont toutes accompagn´ees de normes d’ex- position maximale. Ces normes peuvent ˆetre sur diff´erents intervalles d’exposition, certains param`etres ne poss´edant qu’un seuil une heure, alors que d’autres ont plusieurs seuils associ´es. Le Tableau 5.2 fait ´etat des diff´erentes normes pour les mol´ecules et particules.

Tableau 5.2: Normes d’exposition - Mol´ecules et Particules Param`etre 1h (µg/m3_{) 8h (µg/m}3_{) 24h (µg/m}3₎ CO 34 000 12 700 - NO2 414 - 207 O3 160 125 *504 PM10 - - *50 PM25 - - 30 PST - - 120 SO2 *1 300 - 288

Les normes d’exposition dans ce tableau sont ´etablies par diff´erentes agences gouverne- mentales et peuvent varier autant sur les valeurs limites que sur les intervalles. La pr´esence de normes sur plus d’une heure a pour cons´equence qu’il est n´ecessaire de proc´eder `a l’utilisation de moyennes mobiles afin de valider si une heure atteint ou d´epasse la norme. Concr`etement, l’application d’une moyenne mobile fait en sorte que la valeur pour un horodatage particulier devient la moyenne des valeurs sur les heures pr´ec´edentes aux fins de v´erification des d´e- passements. Par exemple, pour une norme et une moyenne mobile sur huit heures, la valeur d’un jour particulier `a 07:59:59 deviendrait la moyenne des valeurs obtenues de 00:59:59 `a 07:59:59. Les moyennes mobiles ne sont jug´ees valides que si 75 % des valeurs sur cet inter- valle sont disponibles. Si cette condition ne peut ˆetre remplie, une valeur nulle est attribu´ee. L’utilisation d’outils automatis´es effectuant la compilation des tableaux permet d’avoir une bonne versatilit´e et d’effectuer les changements rapides lorsque ces normes changent.

La multiplication des normes, et le besoin de faire les compilations statistiques en fonction des param`etres fait en sorte qu’un tableau doit ˆetre produit par couple de param`etre et de crit`ere. Par cons´equent, un total de 13 tableaux doivent ˆetre produits afin de pr´esenter les statistiques et les d´epassements aux normes pr´ec´edentes.5 Ces tableaux devraient prendre la forme pr´esent´ee au Tableau 5.3.

Un processus assez simple peut ˆetre d´evelopp´e afin d’atteindre les objectifs de production. En conservant l’ensemble des informations sur les normes dans un tableau, il suffit de faire une boucle sur l’ensemble des param`etres, des normes, des stations et des heures pour une p´eriode de temps d´esir´ee pour pouvoir produire les tableaux attendus. Pour les seuils de

4. Les normes accompagn´ees d’une ast´erisque sont les seuils utilis´es par le RSQA

5. Les mesures de particules fines (PM25) sont disponibles selon deux proc´ed´es de collecte de donn´ees et des tableaux doivent ˆetre produits pour chacun de ces proc´ed´es.

qualit´e de l’air sur une heure, il suffit d’extraire la valeur appropri´ee pour l’heure en cours et de l’ajouter dans un tableau. Dans les cas o`u un seuil s’applique sur plusieurs heures, il est n´ecessaire d’effectuer des requˆetes suppl´ementaires sur les heures qui pr´ec`edent l’heure en cours et de faire la moyenne de l’ensemble de ces mesures. La valeur de cette moyenne, ou une valeur nulle pour les cas o`u moins de 75 % des valeurs sont valides, peut alors ˆetre stock´ee dans un tableau, qui fera `a terme l’objet des mˆemes traitements statistiques que le tableau obtenu directement de la base de donn´ees pour les seuils sur une heure. Par souci de simplification de l’organisation du fichier de sortie, un format HTML est utilis´e, celui-ci pouvant ˆetre ouvert dans la plupart des logiciels de traitements de texte communs.

D’autres tableaux, produisant notamment des moyennes annuelles pour chaque station et param`etre, ou encore pour les COV peuvent ˆetre produits en respectant la mˆeme structure g´en´erale que celle utilis´ee ici.

Tableau 5.3: Forme attendue des tableaux statistiques synth`ese

Station Nombre de r´esultats Centiles - (µg/m

3_{) Maximum}

(µg/m3)

Moyenne (µg/m3)

Nombre de valeur d´epassant la norme

Nombre % valide 50 70 90 98 Nombre Pourcentage

N2 N1 C2 C1 S2 S1 29 55 7

Graphiques

L’autre forme de repr´esentation visuelle des donn´ees explor´ee dans le cadre de ce travail se pr´esente sous la forme de graphiques. Deux types principaux ont ´et´e produits, soit des graphiques illustrant les d´epassements des seuils de qualit´e de l’air pr´esent´es plus tˆot ainsi que des graphiques illustrant les flux moyens sur certains liens routiers en fonction de l’heure. La repr´esentation des d´epassements des seuils de qualit´e de l’air peut ˆetre g´en´er´ee dans un format semblable `a celui utilis´e pour repr´esenter les discontinuit´es dans les donn´ees obtenues tel que pr´esent´e notamment `a la Section 3.3. Dans les deux cas, la proc´edure permettant de cr´eer de tels graphiques consiste `a cr´eer un tableau en format html `a l’aide d’une boucle sur l’ensemble des stations et des jours sur une p´eriode et d’assigner `a chaque cellule une couleur en fonction du nombre de valeurs ou du nombre de d´epassements pour une journ´ee. Les couleurs peuvent quant `a elles ˆetre d´efinies en g´en´erant les valeurs hexad´ecimales en format RGB6_{`a l’aide d’une fonction. Une telle fonction peut ˆetre d´efinie afin d’ˆetre utilisable `a la fois}

pour les graphiques de couverture temporelle et de d´epassement grˆace `a l’ajout d’une variable permettant de renverser les couleurs et d’ainsi associer les valeurs de vert aux ´el´ements positifs et les valeurs s’approchant du rouge `a des ´el´ements n´egatifs. Le Code 5.8 reprend la fonction utilis´ee afin de proc´eder `a la cr´eation des deux types de graphiques avec comme entr´ee un nombre `a virgule entre 0 et 1 repr´esentant soit le pourcentage de valeurs valides obtenues ou le pourcentage de d´epassements pour une journ´ee.

Dans le but de maximiser l’utilisation du code et d’avoir une seule fonction pour d´efinir tous les graphiques, l’option de d´efinir les cellules ayant comme valeur 0 est n´ecessaire pour la fonction puisse remplir son rˆole pour les graphiques de couverture temporelle. Lorsque la valeur zero noir est d´efinie comme vraie, la ligne 2 permet d’obtenir la couleur noire (“#000000”) en sortie. Les graphiques se d´efinissant sur une ´echelle allant du vert au rouge, seules ces deux couleurs seront modifi´ees, la ligne 3 d´efinit par cons´equent la valeur de bleu comme ´etant 0. La premi`ere valeur ´etant vert si l’´echelle n’est pas invers´ee, et une transition graduelle permettant de passer du vert au rouge de fa¸con graduelle avec le jaune comme couleur interm´ediaire ´etant d´esir´ee, deux sous-fonctions sont n´ecessaires. Pour les valeurs entre 0 et 50 %, la valeur du vert est fix´ee `a 255, et la valeur de rouge sera graduellement augment´ee, pour atteindre le maximum `a mi-chemin (“#FFFF00”). Inversement, pour les valeurs entre 50 et 100 %, la valeur du vert est diminu´ee pour atteindre 0 lorsque la valeur de 100 % est fournie en entr´ee. Le r´esultat de cette deuxi`eme sous-fonction retourne donc une valeur de “#FF0000”, soit l’´equivalent en hexad´ecimal de 255-0-0, qui correspond `a la couleur rouge. Finalement dans le but de rendre la fonction utilisable pour les graphiques

6. Le format RGB permet de d´efinir une couleur en sp´ecifiant respectivement des valeurs pour les couleurs rouge, vert et bleu.

de couverture temporelle, l’´echelle doit pouvoir ˆetre invers´ee. Il suffit alors de r´eassigner les couleurs dans la variable de sortie en inversant les couleurs de vert et de rouge. Les deux ´

echelles obtenues sont pr´esent´ees `a la Figure 5.1.

Code 5.8: Fonction de g´en´eration de code de couleurs

1 def generer_couleur(pourcentage, inverse=false, zero_noir=false)

2 return "#000000" if zero_noir and pourcentage == 0

3 bleu = 0.0

4 if pourcentage >= 0 and pourcentage < 0.5

5 vert = 1.0

6 _{rouge = 2 * pourcentage}

7 elsif pourcentage >= 0.5 and pourcentage <= 1

8 rouge = 1.0

9 _{vert = 1.0 - 2 * (pourcentage-0.5)}

10 end

11 _{sortie = "#%02X%02X%02X" % [rouge*255, vert*255, bleu*255]}

12 _{sortie = "#%02X%02X%02X" % [vert*255, rouge*255, bleu*255] if inverse == true}

13 return sortie

14 end

Figure 5.1: ´Echelles issues de la fonction d´efinie au Code 5.8

Les graphiques qui font ´etat des flux de circulation par direction sur les liens routiers se font simplement compte tenu de l’agr´egation spatiale et temporelle r´ealis´ee `a la Section 5.1.2. Une simple boucle permet d’ex´ecuter une s´election des donn´ees pour un ensemble de liens routiers dans une direction particuli`ere et ensuite de rassembler les donn´ees par heure pour faire une moyenne. Lorsque ces moyennes sont calcul´ees, il ne reste qu’`a produire les gra- phiques `a l’aide d’extensions de ruby con¸cues pour produire de telles repr´esentations. Un exemple des r´esultats qui peuvent ˆetre obtenus par cette proc´edure peut ˆetre observ´e `a la

Figure 5.2. Dans ce cas particulier, la l´egende permettant d’identifier les liens routiers a ´et´e retir´ee puisque les r´esultats ne peuvent pour l’instant pas ˆetre publi´es. L’Annexe D reproduit le code permettant de g´en´erer les graphiques.

Figure 5.2: Exemple de graphique pour les donn´ees de circulation