Historique

Depuis quelques années, nous assistons à la démocratisation de l'usage des informations géographiques (cartographie sur Internet, calcul d'itinéraires, utilisation de solutions embarquées liées au GPS…).

L’évolution et la diffusion des SIG dans la science et l’aménagement du territoire est à mettre en lien avec les développements de la technologie informatique, de la conscience environnementale et des nouvelles approches scientifiques transdisciplinaires, intégratrices.

Le développement des SIG est étroitement lié à celui de l'informatique. On distingue trois périodes principales:

• depuis les années quatre-vingts : croissance du marché des logiciels, développements des applications sur PC, mise en réseau (bases de données distribuées, applications sur Internet).
• milieu des années 1970 - début des années 1980 : diffusion des outils de cartographie automatique/SIG dans les organismes d’État (armée, cadastre, services topographiques, ...),
• fin des années 1950 – milieu des années 1970 : début de l’informatique, premières applications de cartographie automatique,

● 4. Lisez le texte ci-dessous. Dites si les affirmations après le texte sont vraies ou fausses.

Un SIG est constitué de 5 composants majeurs :

1. Les logiciels qui assurent les 5 fonctions suivantes (parfois regroupées sous le terme des « 5A »):

• saisie des informations géographiques sous forme numérique (Acquisition)
• gestion de base de données (Archivage)
• manipulation et interrogation des données géographiques (Analyse)
• mise en forme et visualisation (Affichage)
• représentation du monde réel (Abstraction).

2. Les donnéesqui sont certainement les composantes les plus importantes des SIG. Les données géographiques peuvent être, soit importées à partir de fichier, soit saisies par un opérateur.

3. Les matériels :Actuellement, le traitement des données à l'aide des logiciels ne peut se faire sans un ordinateur. En outre, pour faciliter la diffusion des résultats produits par un SIG, on utilise de plus en plus des systèmes client-serveur en intranet, extranet voire Internet.

4. Les savoir-faire :Tous les éléments décrits précédemment ne peuvent prendre vie sans une connaissance technique de ces derniers. Un SIG fait appel à divers savoir-faire et donc divers métiers qui peuvent être effectués par une ou plusieurs personnes. On retiendra notamment la nécessité d'avoir des compétences en analyse des données et des processus (analyse Merise (informatique), Unified Modeling Language par exemple), en traitement statistique, en sémiologie graphique et cartographique, en traitement graphique.

5. Les utilisateurs :Comme tous les utilisateurs de SIG ne sont pas forcément des spécialistes, un SIG propose une série de boîte à outils que l’utilisateur assemble pour réaliser son projet. N’importe qui peut, un jour ou l’autre, être amené à utiliser un SIG. Cela dit, on ne s'improvise pas géomaticien : une bonne connaissance des données manipulées et de la nature des traitements effectués par les logiciels permet seule d'interpréter convenablement la qualité des résultats obtenus.

Un SIG assure 5 fonctions regroupées sous le terme des « 5A ».

Le traitement des données se fait à l'aide des matériels.

Les utilisateurs de SIG sont forcément des spécialistes.

Les savoir-faire peuvent être importés à partir de fichier.

Les données c’est une série de boîte à outils que l’utilisateur assemble pour réaliser son projet.

● 5. Choisissez l’interrogatif qui convient et écrivez-le sur la ligne correspondante.

Quand – si – comment – où – quoi

 

Questions auxquelles peuvent répondre les SIG

Un SIG doit répondre à 5 questions, quel que soit le domaine d’application :

• ______ : où se situe le domaine d’étude et quelle est son étendue géographique ?
• ______ : quels objets peut-on trouver sur l’espace étudié ?
• ______ : comment les objets sont répartis dans l’espace étudié, et quelles sont leurs relations ? C’est l’analyse spatiale.
• ______ : quel est l’âge d’un objet ou d’un phénomène ? C’est l’analyse temporelle.
• Et ______ : que se passerait-il s’il se produisait tel événement ?

● 6. Choisissez l’expression qui convient et écrivez-la sur la ligne correspondante.

données graphiques – métadonnées - données géométriques - données descriptives

Les données géographiques possèdent quatre composantes :

• les données géométriques renvoient à la forme et à la localisation des objets ou phénomènes,
• les données descriptives (ou attributaires) renvoient à l'ensemble des attributs descriptifs des objets et phénomènes à l'exception de la forme et de la localisation,
• les données graphiques renvoient aux paramètres d'affichage des objets (type de trait, couleur...),
• les métadonnées associées, c'est à dire les données sur les données (date d'acquisition, nom du propriétaire, méthodes d'acquisition...).

 

●7. a) Lisez le texte ci-dessous.

Les données attributaires

Il s'agit essentiellement de variables décrivant un objet géographique : nom d'une route, type d'un bâtiment, nombre d'habitants d'un immeuble, débit d'un cours d'eau, tension d'une ligne de transport d'énergie, type d'arbres dans un verger, etc. Les attributs ne sont pas stricto sensu des informations géographiques, mais contribuent à les qualifier. On peut également considérer que les données attributaires sont localisées par la géométrie de l'objet.

Les objets géographiques

Les objets géographiques sont organisés en couches. Généralement, une couche fait référence à un thème : par exemple, la couche des eaux superficielles référence l'ensemble des rivières.

Trois types d’entités géographiques peuvent être représentés :

• le point (x,y) ou ponctuel ;
• la ligne ((x1,y1), ..., (xn, yn)) ou linéaire ;
• le polygone ou surfacique.

À l'heure actuelle, aucun SIG ne gère complètement les polyèdres, ou volumiques. Dans le meilleur des cas, celui des logiciels dits 2D½, à un point (x, y) peut être associé une cote (z) et une seule.

Deux modes de représentations sont possibles :

• vectoriel (format vecteur) : les objets sont représentés par des points, des lignes, des polygones ou des polygones à trous ;
• matriciel (format raster) : il s’agit d’une image, d’un plan ou d’une photo numérisés et affichés dans le SIG en tant qu'image.

Un système de coordonnées terrestres (sphérique ou projectif) permet de référencer les objets dans l'espace et de positionner l'ensemble des objets les uns par rapport aux autres. Les objets sont généralement organisés en couches, chaque couche rassemblant l'ensemble des objets homogènes (bâti, rivières, voirie, parcelles, etc.).

Exemples de données « raster » :

• Une orthophotographie est une image obtenue par numérisation d’un cliché aérien argentique (ou, maintenant, prise de vue numérique) que l’on a corrigée des déformations dues :

au relief du terrain photographié,

à la distorsion de l’appareil photographique,

à l’inclinaison de la prise de vue.

• Un scan est une image scannée à partir d'une carte papier. Les plus connus sont la série des Scan 25, 100 et 250 issus des cartes 1:25000, 1:100000 et 1:250000 de l'IGN.

Relation Objets/Données attributaires

Un des avantages des SIG est que les relations entre les objets peuvent être calculées et donner naissance à des points d'intersection. C'est la topologie. Ceci permet d'éviter la répétition d'objets superposés. Une parcelle bordant une route aura les mêmes sommets que ceux définis pour la route.

Les métadonnées

Les données que manipule un SIG sont issues de sources diverses. Une organisation qui se dote d'un tel système doit avoir à cœur de maîtriser ces sources, de façon à s'assurer :

• qu'elle est bien au fait de l'ensemble des couches de données disponibles dans l'organisation,
• qu'elle peut se fier aux résultats obtenus lors de leur utilisation,
• qu'elle en maîtrise la gestion interne,
• qu'elle en maîtrise les coûts d'acquisition et de mise à jour,
• qu'elle est en mesure, le cas échéant, de fournir tout ou partie de ses données à des tiers, en donnant une visibilité suffisante sur la qualité de la fourniture.

Pour toutes ces raisons, une source de données géographiques ne se limite pas uniquement à son contenu attributaire et géographique, mais est accompagnée d'informations caractérisant la source elle-même, soit encore de données sur les données : de métadonnées.

Quelques exemples de métadonnées (parmi beaucoup d'autres) :

• Description générale

· description et nature des données

· système de projection et étendue géographique

· organisme producteur

• Qualité des données :

· date de saisie ou de validité - si une donnée est ancienne par rapport aux évolutions des entités qu'elle représente, on peut toujours la faire intervenir dans des calculs, mais les résultats seront à interpréter avec prudence ;

· précision de la saisie - croiser des données de qualité centimétrique avec des données de qualité hectométrique ne donne jamais de résultat que d'une précision hectométrique !

• Gestion interne

· Responsable et localisation

· Date d'acquisition

· Fréquence de mise à jour

· Date de dernière mise à jour

L'ensemble de ces informations doit pouvoir être facilement accessible et partageable par tous les acteurs intervenant à quelque niveau que ce soit dans le cycle de vie des données au sein de l'organisation. La définition d'un porte-feuille de métadonnée reste un enjeu pour toute organisation qui fait de son SIG une pièce importante de son activité, et ce qu'elle soit fournisseur de données ou simple utilisatrice.

Afin de faciliter les échanges de métadonnées, elles peuvent être structurées en fonction de la norme ISO 19115. Ce travail de normalisation devrait permettre la constitution de grands annuaires de données géographiques, qui permettront une utilisation optimale de ces dernières.

b) Complétez, d’après ce texte, la fiche de synthèse ci-dessous.

 

1. Thème de l’article : _________________________________________________

2. Quels types de données sont mentionnés ? _______________________________

3. Comment sont organisés les objets géographiques? ________________________

4. Quels sont les types d’entités géographiques? ____________________________

5. Expliquez la signification du mot topologie. _____________________________

6. Comment est évaluée la qualité des données? ____________________________ 7. Quelle information caractérise une source de données? _____________________

8. Pourquoi ?________________________________________________________

9. Pourquoi le travail de normalisation des métadonnées est important ? ____________________________________________________________________