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Présentation du SIG
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.
Un système d’information géographique peut être aussi défini par les questions auxquelles il apporte des réponses: Où ? Quoi ? Comment ? Quand ? Et si?
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.
Structure d'un SIG
On retrouve dans un SIG 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.
Domaines d'application
* Gestion des installation et des réseaux
* Télécommunications: planification cellulaire, localiser les abonnés dans le réseau fixe
* Etudes urbaines: localisation, planification des transports, sélection de sites, sélection d’itinéraires,..
* Affaires: études de marchés, analyse de la concurrence et des tendances du marché
* Santé: épidémiologie, répartition des services de santé, etc.
* Environnement: suivi des changements climatiques, biologiques, morphologiques, etc.
* Ressources naturelles: modélisation conservation des eaux, potentiel minier,
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 ?
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.
Types de données dans un SIG
Généralement pour qu’un objet spatial soit bien décrit et prêt à être utilisé par un SIG, trois informations doivent être fournies: - sa position géographique dans l’espace - sa relation spatiale avec les autres objets spatiaux : topologie - son attribut, c’est à dire ce qu’est l’objet avec un caractère d’identification (code)
Les systèmes d’information géographique permettent de traiter les données spatiales et associées
Données spatiales Elles déterminent les caractéristiques spatiales d’une entité géographique où sont représentés et identifiés tous les éléments graphiques: - La localisation : coordonnées par rapport à une échelle graphique de référence. - La forme: point, ligne, surface. - La taille: longueur, périmètre, surface Les informations font référence à des objets de trois types :
- Point: est désigné par ses coordonnées et à la dimension spatiale la plus petite.
- Ligne: a une dimension spatiale constituée d’une succession de points proches les uns des autres.
- Polygone (zone ou surface): est un élément de surface défini par une ligne fermée ou la ligne qui le délimite.
Données associées Les données associées des entités géographiques permettent de compléter la représentation géométrique de l’entité spatiale.
Modes de données dans les SIG
La reprise de documents cartographiques existants sur support papier en vue de les introduire dans un SIG, pouvait recourir à des techniques différentes: la digitalisation et le balayage électronique par exemple.
Mode vecteur
Ce mode répond au souci de représenter un objet de manière aussi exacte que possible. Pour transformer un objet réel en une donnée à référence spatiale, on décompose le territoire en couches thématiques (relief, routes, bâtiments…) structurées dans des bases de données numériques.
Les avantages du mode vecteur sont:
- Une meilleure adaptation à la description des entités ponctuelles et linéaires. - Une facilité d’extraction de détails. - Une simplicité dans la transformation de coordonnées.
- Les inconvénients du mode vecteur sont:
- Les croisements de couches d’information sont délicats et nécessitent une topologie parfaite.
Mode raster Le mode trame ou raster est également appelé modèle matriciel. Contrairement au mode vecteur qui ne décrit que les contours, le mode raster décrit la totalité de la surface cartographique point par point. Il est utilisé principalement dans les systèmes à balayage (scanners, capteurs en télédétection ...)
Les avantages du mode raster sont: - Meilleure adaptation à la représentation des détails surfaciques. - Acquisition des données à partir d’un scanner à balayage. - Meilleure adaptation à certains types de traitements numériques: filtres, classifications Les inconvénients du mode raster sont: - Mauvaise adaptation à la représentation des détails linéaires. - Obligation de parcourir toute la surface pour extraire un détail - Impossibilité de réaliser certaines opérations topologiques, la recherche du plus court chemin dans un réseau par exemple.