Initiation aux Systèmes d'Informations Géographiques (SIG)

une carte de l'Ile-de-France sur SIG
© : notre-planete.info

L'information géographique désigne toute information sur des objets ou des phénomènes (appelés entités géographiques) localisables à la surface de la terre. Elle est classiquement représentée sous forme cartographique, avec ses 2 composantes :

1. une composante graphique : la carte, qui décrit la forme et les caractéristiques de l'entité tout en la localisant par des coordonnées géographiques ou cartographiques.
2. une composante attributaire : la légende, qui identifie les entités représentées.

Les premières cartes eurent plusieurs inconvénients : quantité d'informations limitée, documents figés dont la mise à jour est difficile, manipulation de cartes à échelles différentes malaisée. C'est pourquoi, on a essayé de limiter ces inconvénients en profitant de l'essor de l'informatique :

• DAO = dessin assisté par ordinateur (Autocad, Microstation). Il s'agit de logiciels spécialisés dans les dessins techniques notamment pour les constructions géométriques (plans), l'acquisition se fait par tracé (c'est à dire par digitalisation) avec possibilité de vues en 3D.
  Cependant, il n'est généralement pas possible d'associer de données chiffrées (bien qu'Autocad2000 version 2004 intègre un module SIG)
• Cartographers (Cartes et bases, Cartes et données) : logiciels de cartographie permettant une spatialisation des données à partir de données statistiques issues d'un tableur (comme EXCEL).
  Cependant, l'acquisition de données est limitée car la digitalisation n'est pas possible (fonds de carte à importer qui sont couteux).
• PAO = Publication assistée par ordinateur. Il existe deux grands types de logiciels :
  - de dessin et de mise en page : Illustrator, FreeHand, Coreldraw, Canvas... pour faire des rendus et des mises en page professionnels (lissage des courbes par des courbes de Bézier)
  - Logiciels de mise en page seulement : X-Press, Publisher, Pagemaker, Ventura...

• on peut exploiter une grosse quantité d'informations et les trier en les superposant sur des couches différentes (appelées calques).
• on peut y ajouter des étiquettes de texte
• le rendu final est souvent lisible et propre

• les mises à jour sont très longues
• ils ne permettent pas toujours de stocker de données attributaires
• ils ne permettent pas de croiser ces données via des requêtes
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Le logiciel SIG

une carte de l'Ile-de-France sur SIG
© C. Magdelaine / notre-planete.info

Ce qui explique la naissance des Systèmes d'Information Géographique (SIG), à la fin des années 60 au Canada, mais seulement dans les années 80 en France, en retard par rapport aux autres pays européens.
En 1989, la Société française de Photogrammétrie et de télédétection définissait le SIG comme étant " un système informatique permettant, à partir de diverses sources, de rassembler et d'organiser, de gérer, d'analyser et de combiner, d'élaborer et de présenter des informations localisées géographiquement (géoréférencées). L'ensemble des informations géographiques intégrées dans le SIG forment une base de données géographiques. "
Le SIG permet donc de gérer une multitude d'informations de tous types (images satellitaires, photos aériennes, cartes, données chiffrées, bases de données...), de les mettre à jour très rapidement, de faire des requêtes (classiques et spatiales), d'appliquer des règles de topologie et de générer de nouvelles couches d'informations par le biais de ces croisements.

En schématisant, un logiciel SIG est donc un système de gestion de bases de données (SGBD) localisées qui comprend une ou plusieurs couches géographiques qui peuvent entretenir des relations entre elles, être croisées, interrogées...

Il existe aujourd'hui quelques grands éditeurs de logiciels SIG comme ESRI avec sa gamme ArcGIS, Mapinfo, Star, Apic, Géoconcept, Infographe, Ascodes (JSInfo), GIPS (IBM - AGELID), AnyGIS (Hitachi), Bentley Microstation...

Le projet SIG

Un projet SIG répond à une problématique de gestion du territoire ou d'étude de phénomènes géographiques (qui peuvent aussi être temporels). A ce titre, il s'agit d'un puissant outil d'aide à la décision.
Les domaines d'intervention sont nombreux comme les risques environnementaux, la sécurité, la santé, l'agro-alimentaire, l'éducation, l'urbanisme, l'économie, l'écologie...
Les possibilités de croisement entre ces disciplines sont infinies ! Cependant, il faut bien s'assurer que les différentes couches partagent le même système de projection et la même échelle pour les recoupements.

Dans la structuration du modèle SIG, il est conseillé de s'appuyer sur la méthode MERISE employée dans l'élaboration des bases de données. Ainsi, on réalisera un inventaire des données disponibles (le dictionnaire de données) pour établir les relations qu'elles entretiennent via le modèle conceptuel de données (MDC), puis le modèle logique de données (MLD) et enfin le modèle physique de données (MPD) qui est l'image la plus proche des exigences du système informatique.