Système d'Information Géographique

par Catherine Satra

Concepts de base des SIG

Un Système d'Information Géographique est un outil informatique permettant d'effectuer des tâches diverses sur des données à références spatiales.

L'information est géographique lorsqu'elle est liée à une localisation dans un système de référence sur la terre. On parle aussi de données localisées ou d'information à référence spatiale. L'information géographique est composée d'informations géométrique, descriptive et topologique. Elle constitue une interprétation du monde réel.

  • Les questions auxquelles peut répondre l'information géographique
    • Où ? : recherche spatiale d'objets par rapport à leurs caractéristiques,
    • Quoi ? : recherche de caractéristiques d'objets par rapport à leur positionnement,
    • Comment ? : recherche de relations qui existent entre différents objets, création d'une nouvelle information par croisement d'informations,
    • Quand ? : recherche de changements intervenus sur les données,
    • Et si ? : définir en fonction de certaines hypothèses l'évolution du terrain, étude d'impact.
  • 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, coeur même du SIG,
    • Affichage : restitution graphique.
  • Il existe trois types de SIG, définis en fonction du besoin et de l'utilité recherchée
    • le type Gestion : faciliter la gestion de la base de données,
    • le type Etude : répondre à une étude particulière,
    • le type Observatoire : maintenir à jour l'information sur un site donné.
  • Dans la conception d'un SIG, certaines étapes sont indispensables afin de s'assurer de son bon fonctionnement
    • Décrire les caractéristiques du SIG,
    • Définir les spécifications de contenu et de structure,
    • Définir les spécifications de saisie.

Décrire les caractéristiques du SIG

  • le type,
  • le territoire concerné,
  • la géodésie (projection et référentiel géodésique) et le système d'unité,
  • les usages prévus,
  • les résultats attendus.

Définir les spécifications de contenu et de structure

L'information géographique peut être stockée sous deux formes :

  • La forme raster : on associe une entité descriptive à une localisation.

C'est un mode maillé fondé sur un quadrillage régulier du terrain. L'information est stockée en lignes-colonnes. Chaque pixel contient une information (c'est-à-dire que le vide est également codé). Il n'y a pas de notion d'objet.

  • La forme vecteur : on associe une localisation à une entité descriptive.

Le terrain est représenté par des primitives graphiques (points, lignes, surfaces). Seuls les endroits renseignés sont stockés. Il existe une notion d'objet.

  • Définir les différents thèmes (ou couches) composant le SIG.

On parle de couche ou thème topologique quand on veut le partage de la géométrie entre les données. Les objets ayant des relations topologiques feront partie de la même couche ; les objets n'ayant pas de relations topologiques seront sur des couches distinctes.

Gérer la topologie permet de préciser la géométrie, d'aider la saisie et d'éviter les erreurs de saisie, et de ne pas dupliquer la donnée.

  • Ecrire un catalogue d'objets

Le catalogue d'objets permet de définir une nomenclature. C'est l'équivalent de fiches techniques par classes d'objets.

Exemple de fiche :

  • classe d'objet : nom du thème,
  • type d'objet : point, arc, surface, complexe,
  • liste des attributs,
  • valeurs possibles des attributs et observations sur ces valeurs,
  • échelle de validité,

Cette liste n'est pas exhaustive, mais elle est à déterminer précisément avant l'implémentation du SIG, pour ne pas avoir à ajouter de champs en cours de réalisation.

Définir les spécifications de saisie

L'acquisition des données est la phase la plus coûteuse dans la mise en place d'un projet SIG, d'où l'intérêt de bien définir le processus, avec les utilisateurs.

Les spécifications de saisie déterminent l'interprétation des sources de saisie : sélection ou généralisation des données. Elles peuvent évoluer en fonction des cas rencontrés. C'est pourquoi il faut noter les règles de saisie initiales afin de répéter la même opération pour le même cas rencontré.

Pour chaque type de données (chaque classe d'objets), on peut déterminer sous quelles formes elles existent, quelles sélections effectuer et quelles opérations de base appliquer pour l'implémentation du SIG (digitalisation, scannage, ...).

Conclusion

Un Système d'Information Géographique englobe les concepts suivants :

  • L'ensemble « Informations géographiques - Fonctionnalités » constitue l'outil SIG, qui permet d'apporter des solutions aux problèmes posés.
  • Créer un projet SIG est un investissement important, tant en matériel qu'en personnel. Il faut donc exprimer clairement les besoins et les objectifs. En général, les besoins et les objectifs correspondent aux solutions apportées par le SIG.

Les solutions peuvent être sous forme de :

  • analyses thématiques, statistiques, spatiales,
  • cartes,
  • mise à jour de données,
  • rassemblement de données.

Pour justifier l'investissement fourni, le SIG doit être vivant. Il doit être fonctionnel, permettre des analyses et évoluer dans le temps, par la gestion de la mise à jour et de la qualité.