INTRDUCTION AUX SYSTEMES D’INFORMATIONS GEOGRAPHIQUES

SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE

I. CONCEPTS FONDAMENTAUX DES SIG

 Dans cette partie, il nous est apparu utile d’introduire quelques notions essentielles sur les systèmes d’information géographique. Le concept de système d’information géographique (SIG) est apparu dans les années 1960-1970. Depuis ce temps, des définitions plus ou moins similaires et cohérentes ont fait leur apparition. Afin de bien situer le rôle et l’usage d’un SIG, nous allons également en préciser sa définition. Signalons qu’il n’existe pas encore une définition claire et communément admise par l’ensemble de la communauté scientifique. La plupart des définitions citées sont plutôt d’ordre général et couvrent un large spectre de sujets et d’activités. 

I.1 DEFINITIONS 

Un système d’information géographique (SIG) est un système informatique permettant à partir de diverses sources, de rassembler et organiser, de gérer, d’analyser et de combiner, d’élaborer et de présenter des informations localisées géographiquement contribuant notamment à la gestion de l’espace. Un système d’information géographique est aussi un système de gestion de base de données pour la saisie, le stockage, l’extraction, l’interrogation, l’analyse et l’affichage de données localisées. C’est un ensemble de données repérées dans l’espace, structuré de façon à pouvoir en extraire commodément des synthèses utiles à la décision. Un système d’information géographique, comme le monte la figure 1.1, est un ensemble d’équipements informatiques, de logiciels et de méthodologies pour la saisie, la validation, le stockage et l’exploitation de données, dont la majorité est spatialement référencée, destinée à la simulation de comportement d’un phénomène naturel, à la gestion et l’aide à la décision.

Un système d’information géographique peut être aussi défini par les questions auxquelles il apporte des réponses: Où ? Quoi ? Comment ? Quand ? Et si?

Où ? 

Où cet objet, ce phénomène se trouve-t-il ? Plus généralement, où se trouvent tous les objets d'un même type ? Cette interrogation permet de mettre en évidence la répartition spatiale d'un objet.

Quoi ? 

Que trouve-t-on à cet endroit ? Il s'agit de mettre en évidence tous les objets ou phénomènes présents sur un territoire donné.

Comment ? 

Quelles relations existent ou non entre les objets et les phénomènes ? C'est la problématique de l'analyse spatiale. 

Quand ? A quel moment des changements sont intervenus? Quels sont l'âge et l'évolution de tel objet ou phénomène ? C'est la problématique de l'analyse temporelle.

Et si ? 

Que se passerait-il si tel scénario d'évolution se produisait ? Quelles conséquences affecteraient les objets ou phénomènes concernés du fait de leur localisation ? 

Un SIG répond à 5 fonctionnalités (les 5 A) : 

Abstraction: modélisation de l'information, 

Acquisition: récupérer l'information existante, alimenter le système en données, 

Archivage: stocker les données de façon à les retrouver et les interroger facilement, 

Analyse: réponses aux requêtes, cœur même du SIG, 

Affichage: restitution graphique. En d’autres termes, un SIG est un environnement informatisé d’analyse d’une information spatiale numérisée.

I.2 STRUCTURE D’UN SIG 

La figure 1.2 met en évidence quatre groupes de fonctionnalités au-dessous d’une couche d’applications: l’acquisition des données géographiques d’origines diverses, la gestion pour le stockage et la recherche des données, l’analyse spatiale pour le traitement et l’exploitation et enfin la présentation des résultats sous forme cartographique.

I.3 FONCTIONNALITES D’UN SIG 

Un SIG complet, permettra non seulement de dessiner puis tracer automatiquement le plan, mais en outre : - De disposer les objets dans un système de référence géographique, de les convertir d’un système à un autre. - De rapprocher entre elles deux cartes (deux plans) de sources différentes, de faciliter leur superposition.

De corriger certains contours de la moins fiable en reprenant les coordonnées correspondantes de la plus fiable. 

- D’extraire tous les objets géographiques situés à une distance donnée, d’un carrefour, d’une route ou des rives d’un lac. 

- D’extraire tous les objets situés dans un périmètre donné comme c’est présenté dans la figure.

- De fusionner tous les objets ayant une caractéristique commune, par exemple les parcelles adjacentes ayant la même densité de surface bâtie. 

- De déterminer, sur un réseau, l’itinéraire le plus court pour aller d’un point à un autre.

I.4 LES DONNEES DANS LES SIG 

Le premier aspect auquel on pense quand on évoque la notion de logiciel de cartographie informatique ou de système d’information géographique est celui de manipuler les données. Dès lors, un certain nombre de questions se posent : Comment l’information contenue dans une carte peut elle être stockée dans un ordinateur? Quelles sont les données traitées par les SIG ? La section suivante apporte les réponses aux différentes questions posées et met le point sur les modes d’acquisition de données dans un SIG. 

I.4.1 Modes d’acquisition de données 

Dans la pratique, les données géographiques proviennent de sources différentes, ont des modes d’acquisition différents, sont sus des médias différents, on dit qu’elles sont multisources. Certaines données sont directement mesurées sur le terrain (levés topographiques) ou captées à distance (système de positionnement Global GPS, photos aériennes, images satellitaires), ou saisies à partir de cartes ou de plans existants, ou récoltées par des organismes de production de données et ensuite importées. Il s’agira d’intégrer ces données hétérogènes, car de qualité, de fiabilité, de précision et d’extensions spatiales bien différentes. Nous présentons dans ce qui suit les principales méthodes d’acquisition de données. 

a. Numérisation 

La numérisation (digitalisation ou vectorisation) permet de récupérer la géométrie des objets disposés sur un plan ou une carte préexistante comme illustré dans la figure 1.5.

Elle consiste à faire évoluer un curseur sur un plan posé sur une table à digitaliser et préalablement calé en coordonnées. La table est réceptive aux signaux électriques émis par le curseur. Elle peut localiser ces signaux sur le plan de la table avec une précision de l’ordre du dixième de millimètre. La figure 1.6 présente un exemple d’extraction des couches et la figure 1.7 présente le résultat de la digitalisation.