Les composantes d'un SIG

Un SIG a besoin généralement de logiciels, de données, du savoir-faire, du matériel et des utilisateurs.

 Les logiciels.

Ils assurent les fonctions de saisie des informations géographiques sous forme numérique (Acquisition), de gestion de base de données (Archivage), de manipulation et interrogation des données géographiques (Analyse), de mise en forme et visualisation (Affichage), de représentation du monde réel (Abstraction) et de la prospective (Anticipation). (Figure 8).

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Figure 8: Les fonctions d’un SIG.

Source : http://www.sig-geomatique.fr/sig-sig.html.

On peut les décomposés en trois grandes familles :

• Les SIG généralistes bureautiques : ils permettent de réaliser des cartes à insérer dans des rapports ou des présentations à partir de données externes.

• Les SIG généralistes de gestion: Ils disposent d'outils de modélisation beaucoup plus puissants que les SIG bureautique.

• Les SIG "métiers": sont des logiciels spécialisés destinés à des métiers particuliers.

 Les données.

Elles sont dites géographiques lorsqu’elles sont géo-référencés spatialement, c’est-à-dire, elles ont des coordonnées (x, y, z) liées à la surface de la Terre. Ces données géographiques sont organisées sous forme de couches, possédants des objets du même type (routes, bâtiments, cours d'eau, limites de communes, etc.).

Il existe plusieurs types de données :

• Les données géométriques qui renvoient à la forme des objets; • Les données descriptives (qui font partie des données attributaires), • Les données graphiques (type de trait, couleur...);

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• Les métadonnées, c’est-à-dire les données sur les données (date d'acquisition, nom du propriétaire, méthodes d'acquisition...).

• Les données cartographiques de base (les routes et autoroutes, les limites administratives, les noms de communes, les cours d’eau, les espaces verts etc.).

• Les données sectorielles (santé, population, agriculture, etc.).

• Les données environnementales (le climat, les risques liés à l’environnement, etc.).

• Les données de références mondiales (les frontières, les informations liées à chaque pays, etc.).

• Les données attributaires (nom d'une route, type de bâtiment, débit d'un cours d'eau, type de plantation dans une parcelle, etc.).

• Les objets géographiques : ils peuvent être identifiés sous forme de points (villes, entreprises, exploitations agricoles,...), d'arcs ou de lignes (routes, chemins de fer, etc.) et de polygones ou de surfaces (communes, occupation du sol, etc.). (Figure 9).

Figure 9: Les objets géographiques d’un SIG.

Source : http://www.sig-geomatique.fr/sig-sig.html.

Il existe aussi plusieurs formats de données : telles que les données vectorielles et les données matricielles. Les données vectorielles nous permettent de représenter les données graphiques d’après les coordonnées de points individuels auxquels on peut ajouter des attributs. Elles se composent de points, de polylignes et de polygones. Elles sont représentées sous les formats suivants :

• Shape : Format propriétaire d’ESRI (ArcView, ArcGIS)

• Geodatabase : Nouveau format d’ArcGIS, mais encore peu adopté • Coverage – Format ancien de ArcInfo

• E00 (ungenerate) – Format d’Import/Export d’ArcInfo (comme un .zip)

• MID/MIF (MapInfo Interchange File) – Format d’Import/Export de MapInfo

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• DLG (Digital Line Graphs) – Utilisé pour les cartes topographiques (USGS)

• DXF (Data Exchange Format) – Format d’Import/Export d’Autocad. Par contre les données matricielles nous permettent de représenter l'information cartographique à partir de cellules (pixels) subdivisé de façon régulière de même forme et de même dimension. Elles sont représentées couramment sous les formats suivants : .

• GRID – Format standard des matrices d’ESRI

• BMP (Bitmap) – Standard d’image dans les applications MicroSoft Windows

• TIFF (Tag Image File Format) – Utilisé pour le stockage d’images numériques

• GEOTIFF – Extension du format TIFF qui contient de l’information sur la géoréférence des données facilitant ainsi leur échange entre différents SIG.

• GIF, JPEG – Utilisés pour la transmission d’images sur le WEB. Ces différentes données sont organisées selon trois formes de traitements : le traitement spatial ou géométrique, (qui représente des objets ou des phénomènes spatiaux), le traitement non spatial ou sémantique (appelé aussi thématique) qui s’applique aux attributs de l’objet ou des phénomènes spatiaux et le traitement métadonnée qui relie la sémantique à la géométrie.

Cependant ces données sont acquises soit par création de données ou par importation, c’est à dire par le relevés de terrain ou levés topographiques, GPS, par enquêtes et recensements, registres administratifs, état civil, ou par photographies aériennes et photogrammétrie, par télédétection spatiale, cartes scannées et/ou vectorisées et par modèles numériques de terrain.

 Les méthodes.

Dans un SIG, il existe plusieurs méthodes d’analyse : on peut faire des requêtes, des interrogations, des statistiques, on fait des mesures et des calculs métriques (calcul de la surface, de la distance, des orientations, etc.). On peut faire aussi des transformations de données, de l’interpolation, de l’implantation spatiale, des recherches opérationnelles, de la classification, etc.

La méthode diffère selon la nature du problème posé. « La stratégie choisi, les étapes d’analyse, sa logique, l’information requise, les opérations logico-mathématiques associées son propre à chaque problème à résoudre ». (CALOZ & COLLET, 2011, p06).

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Le traitement des données se fait à l'aide des logiciels sur un ordinateur de bureau ou sur un ordinateur de terrain avec GPS et laser télémètre qui permettent la cartographie et la collecte des données. Se traduisant par un diagramme de traitements. « Dans un logiciel SIG, les opérations sont mis en

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œuvre par les fonction SQL (Structured Query Language) et GQL (Geographic Query Language) ». (Idem, p7).(Figure10).

Opérateur : fonction élémentaire du logiciel.

Figure 10: Diagramme d’analyse.

Source : CALOZ & COLLET, 2011, p7.

 Les utilisateurs.

L’utilisateur d’un SIG doit avoir un minimum de connaissance en géodésie, en analyse des données, des processus de modélisation, etc. Cette dernière peut être considérée comme la première étape de l’analyse spatiale. Toutes les données sont classées dans une base de données (SGBD).

Nous avons deux types de modélisation, une descriptive et l’autre prédictive. La première représente la réalité actuelle du terrain avec une possibilité de mise à jour et la deuxième peut représenter une projection dans le futur d’un phénomène à travers une simulation. (CALOZ & COLLET, 2011).