Le Système d’Information Géographique (cours N°1)
Le Système d’Information Géographique
concepts généraux relatifs au SIG
L’objet de cette présentation est d’exposer les principes généraux de fonctionnement d’un Système d’Information Géographique.
Seront énoncés dans un premier temps les concepts généraux relatifs au SIG.
Une analyse de la structure technique du SIG sera faite dans un second temps. Cette analyse permettra de mettre en évidence les différents composants du SIG (matériel, logiciels, données, utilisateurs et méthodes).
I – Qu’est ce qu’un Système d’Information Géographique ?
Un Système d’Information Géographique est un outil informatique permettant de représenter et d’analyser toutes les choses qui existent sur terre ainsi que les événements qui s’y produisent.
Cet ensemble de structures, de méthodes, d’outils et de données est constitué pour rendre compte de phénomènes localisés dans un espace spécifique et pour faciliter les décisions à prendre dans cet espace.
Les principes généraux du SIG :
1 – retranscrire sur une carte l’ensemble des données disponibles pour un lieu donné : MODELISATION DE L’INFORMATION
Le lieu peut être de plusieurs types : commune, fleuve, zones agricoles, etc.
2 – récupérer l’information existante, alimenter le système de données : ACQUISITION DES DONNEES
Le type de données récupérer sera directement lié au type de projet. Selon que le projet sera environnemental, industriel ou encore commercial, les données nécessaires à l’analyse seront différentes.
3 – stocker les données de façon à les retrouver et les interroger facilement : ARCHIVAGE DES DONNEES
Il est essentiel d’archiver les données avec une vision globale du projet. Quelques soit le système d’archivage choisi, il doit suivre la logique du projet et permettre une interrogation et une mise à jour des données simplifiées.
4 – analyser les données, sélectionner les informations selon des critères définis (requêtes) : ANALYSE DES DONNEES
L’outil informatique permet, à travers le SIG de manipuler rapidement un grand nombre d’informations. Ces informations, triées, filtrées, classées ou encore manipulées (calcul) doivent faciliter le travail des décideurs, notamment en faisant ressortir les données essentielles.
5 – restituer graphiquement les informations (soit les données brutes acquises, soit les données analysées) : RESTITUTION CARTOGRAPHIQUE
La différence principale entre le SIG et la base de données traditionnelles est la restitution cartographique des données. Cette différence est essentielle notamment pour la mise en évidence de zone géographique (ex : zone d’inondation, de pollution, zone de prospection commerciale, etc.)
Les trois types de SIG :
Le type GESTION
Permet la gestion quotidienne d’informations intégrant des données géographiques.
Ex : Un SIG mis en place pour administrer le déplacement d’une équipe de commerciaux.
Un SIG utilisés par les services de police ou les pompiers sur une commune ou un département.
Le GPS (Global Positionning System).
Gestion de cadastre communal.
Le type ETUDE
Permet de répondre, par des moyens de tri et d’analyse des données, à une étude particulière définie dans le temps et dans l’espace.
Ex : Mise en place d’un SIG dans le cadre d’une étude des dépenses à envisager sur les réseaux d’eau potable et d’assainissement pour les années à venir.
Le type OBSERVATOIRE
Maintenir à jour l’information sur un site donné et permettre la prise de décisions par l’analyse des données.
Ex : Contrat rivière.
Gestion de parcelles agricoles.
II – Structure technique du SIG
Le SIG requière différents composants, tous indispensables. A l’outil informatique de base, s’ajoutent les données, l’utilisateur, et enfin les méthodes de travail.
Les composants d’un SIG
L’outil informatique nécessaire à la mise en place d’un SIG se compose :
d’une station de travail (ordinateur dédié à la cartographie)
d’un logiciel de SIG (Arcview, Mapinfo, Géoconcept)
de périphériques dédiés (scanner, traceur, etc.)
Les données sont de deux types : géographiques (cartes) et alphanumériques (tables).
Les utilisateurs peuvent être soit locaux, soit distants (Internet). De plus, ils peuvent être de simples consultants ou intervenir dans la mise à jour des données du SIG.
Les méthodes de travail englobent les processus d’utilisation du SIG mais également les méthodes de mise à jour des données géographiques et alphanumériques.
Les étapes de mise en place d’un SIG
Le Système d’Information Géographique est la combinaison de deux systèmes d’analyses : la base de données et la cartographie.
L’utilisation du SIG repose sur le lien créer entre les données tabulaires et les objets graphiques.
ETAPE 1 – la digitalisation des données géographiques
La digitalisation consiste en la reproduction du contenu d’une image à partir d’éléments géométriques simples.
Les éléments géométriques utilisés diffère selon les types d’objet à digitaliser : une maison peut être représenté par un polygone, un fleuve par un trait et un arbre par un point.
Le résultat obtenu est une image en mode " vecteur ".
ETAPE 2 – le recueil des données alphanumériques
Le recueil des données consiste en la prise en compte de l’ensemble des informations nécessaires à l’élaboration du SIG.
Les données ainsi recueillies devront permettre la création de la base de données mais également permettre de répondre avec précision aux interrogations futures.
Le choix des données enregistrées dans la base est très important. L’outil informatique n’aura de valeur que si il peut répondre précisément aux besoins de l’utilisateur.
Une analyse précise des besoins de l’étude doit donc être faite avant la collecte des informations.
ETAPE 3 – la saisie des informations
Une fois les données géographiques constituées et les données terrains recueillies, le lien entre les deux peut être effectué.
La saisie des informations s’effectue dans des tableaux (" tables "), chaque ligne (" enregistrement ") représente un objet graphique et chaque colonne (" champ ") représente une information s’y rapportant.
A chaque couche de données graphiques (habitat, élevage, végétation, etc.) correspond une table d’informations correspondante.
Il s’agit dans cette étape de donner à chaque objet graphique l’ensemble des informations le concernant.
Ainsi un polygone représentant une maison pourra se voir attribuer une surface, un nombre d’habitants, une année de construction. Une ligne représentant un fleuve pourra se voir attribuer un nom, un débit, des analyses d’eau, etc.
ETAPE 4 – définir les différents thèmes (ou couches) composant le SIG
Définir les différentes couches consiste à organiser l’information géographique de manière cohérente afin de faire ressortir les informations essentielles à la prise de décision.
Certaines couches de données seront retranscrites sans modifications : la topographie, l’hydrologie, la voirie.
Par contre, certaines couches, les plus intéressantes pour l’utilisateur, seront retranscrites après avoir subi les calculs, tris, filtres et autres analyses, permettant le déchiffrage des données.
C’est dans la définition des thèmes, et dans la pertinence de leur affichage que réside la puissance de l’outil SIG.
Une très grande attention doit être portée à cette étape.
ETAPE 5 – mise à jour du SIG
Cette dernière étape est essentielle pour la survie du SIG.
La mise à jour des données géographiques et des données alphanumériques nécessite des méthodes et des processus de travail clairement définis dès la mise en place du SIG.
Il faut, pour garantir une saisie efficace et pour éviter les " failles ", désigner des utilisateurs spécifiques pour les tâches de mise à jour.
Il est également nécessaire d'effectuer ces mises à jour avec une périodicité définie selon la vitesse d'évolution des données. (les données de population n'évoluent pas aussi rapidement que les données relatives à la pollution du cours d'eau).