Les systèmes d'information géographique

« structurée et exploitée par le logiciel de SIG.

Ces données géographiques sont organisées en différentes couches correspondant chacune à un type d'objet ou phénomène :relief, rivières , végétation, habitat routes, etc.

La base de données géographiques est constituée de données géomét riques , relatives à la forme et à la position géographique des objets et phénomènes, et de données sémantiques, c'est-à-dire la description de ces objets et phénomènes (nature, fonction, caractéristiques diverses, données numériques et statistiques, etc.) et leurs relations entre eux.

Les données géométriques peuvent être stockées dans la base de données SIG selon deux modes de représentation distincts : le mode maillé, qui décompose l'image en pixels, ou le mode vecteur, qui décompose l'image en lignes, contours et points caractéristiques .

UN LOGICIEL DE TILAJTEMENT DES DONNÉES GÉOGRAPHIQUES Un logiciel de SIG est capable d'importer , d'intégrer et de manipuler des données issues de sources très variée s (cartes, images satellitaires, statistiques,etc.) et à des échelles différentes.

Il s'appuie sur un Système de Gestion de Bases de Données (SGBD) pour archiver, organiser et gérer les données .

Pour formuler des requêtes et y répondre, il dispose de puissants outils informatiques d'interrogation de la base de données et d'analyse .

Pour restituer les résu ltats de manière graphique, il fait appel à un système de CAO /DAO (Conception et Dessin Assistés par Ordinateurs).

Un logiciel de SIG propose une représentation, ou modélisation, du monde réel en fonction des données utiles pour le problème posé : on parle de la fonction d'« abstraction >> des logiciels de SIG.

Parmi les principau x logiciels de SIG on trouve Maplnfo, GeoConcept, GeoMedia ou ceux de la gamme ArcGIS (ArcView, Arclnfo, ArcEditor ...

) développ ée par I'Environmental Systems Research lnstitute (ES RI), éditeur de SIG à l'origine de leur développement à la fin des années 1960 .

maîtriser des logiciels de SIG pour la saisie, la sauvegarde et la manipulation des données ; il doit savoir consulter et formuler des « requêtes » pertinentes, savoir interpréter les résultats obtenus et produire des analyses spatiales .

Sa maîtrise des logiciels de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) lui permet de représenter cartographiquement ses analyses.

Elle possède deux niveaux : le niveau géométrique correspond à la localisation de l'objet ou phénomène à la surface de la Terre à un moment donné ; son nom, sa nature, sa valeur, sa fonctimi et autres caractéristiques diverses constituent le niveau sémantique.

TECHNIQUES D' ACQUISinON DES DONNÉES GÉOGRAPHIQUES L'information géographique peut être obtenue par différentes techniques : La photographie aérienne permet d'identifier directement par observation les objets géographiques situés sur le terrain d'étude .

Pris depu is un avion , les clichés fournissent une information géo graphique objective.

La télédétection, ou imagerie satellitaire, permet une observation à cartésiennes (x, y, z) d'un point ou d'un objet à la surface de la Terre.

Les points de relevés peuvent être intégrés dans un SIG et constituent alors une nouvelle couche d'information .

Les levés topographiques fournissent à leur tour une information complémentaire : le relief du terrain.

La numérisation, par scannage, de cartes et de plans permet d 'intégrer dans un SIG les données géographiques existant en format papier et d'assurer par ailleurs la conservation du patrimoine cartographique.

NORMALISATION DES INFORMATIONS GÉOGRAPHIQUES Dans un souci de partage des données entre acteurs (administrations de l'État collectivités locales , gestionnaire s de réseaux, sociétés de service, utilisateurs privés) et de compatibilité avec des applications différentes , des normes de standardisation ont été établies.

Le Comité Européen de Normalisation (CEN) puis l'International Organization for Standardization (ISO) et le groupement privé Open Geospatial Consortium (OGC anciennement OpenGIS ) ont mis en place les normes CENfTC 287, ISO/TC 211 et GML En France , la norme EDIGEO (Échange de Données Informatiques Géographiques) a été mise au point par le Conseil National de l'Information Géographique (CN IG) et homologuée en 1999.

Elle reste principalement utilisée par l'Institut Géographique National (IGN), la Direction Générale des Impôts (DGI) ainsi que des collectivités territoriales , surtout pour échanger des donnée s cadastrales.

plus grande éche lle.

Des capteurs Principales sources d'information embarqués à bord du satellite mesurent géographique en France le rayonnement électromagnétique L'information géographi que provient en (lumière visible mais aussi infrarouge et grande partie en France des UV) réfléchi ou émis par un objet à la administrations de l'État (Ministère de surface du globe (végétation, étendues l'Équipement, Ministère de la Défen se, d'eau, etc.).

Il transmet alors à des Direction Générale des Impôts -DG! du stations de réception au sol l 'image de Minist è re du Budget , des comptes cette « signature spectrale » publics et de la fonction publique , caractéristique de l'objet observé qui Institut national de la statistique et des peut ainsi être exploitée par un SIG.

études économiques-INSEE du Les systèmes de localisation par ministère de l'Économie , de l'Industrie satellite (l'Américain GPS-Global et de l'Emploi , Ministère de Positioning System, l'Européen l'Agriculture , de la Forêt et de la Pêche, GALILEO ou le Français DORIS - Institut Français de l'Environnement - L'UTILISATEUR ET SON SAVOIR-FAIRE Détermin ation d'Orbite e t Radio IFEN du Mini stère de l'Écologie , de L'utilisateur du logiciel fait partie à part positionnement Intégré s par Satellite), l'Énergie , du Développ emen t durabl e e t entière du système d'inform ation relèvent les coordonnées de l'Aménage m e nt du te rritoir e) e t des géographique.

Celui-ci doit posséder un géographiques (longitude, latitude , établissements publics (Institut savoir faire précis.

En effet, il doit altitude) ou les coordonnées Géographique Nationai-IGN , Météo- If-------------~~-~~-~-----~ France , Institut Français de Recherche Stockage des données géométriques pour l'Exploitation de la Mer-IFREMER, ChAtea u • Route Mode vecteur "" 11111 Mode maillé Bureau de Recherche s Géologiques et Minières -BRGM , Centre national du Machinisme Agricole, du Génie Rural , des Eaux et des Forêts -CEMAGREF, Muséum National d'Histoire Naturell e, Service Hydrographique et Océanographique de la Marine -SHOM).

LES LIMITES DES SIG L e coût élevé des logiciels, la puissance des outi ls informatique s nécessa ires au stockage et à la gest ion des donn ées géog raphiqu es, les droi ts d'auteur sur certaine s données et les problème s d 'access ibilit é en gendrés limit ent une large utilisation des SIG.

Toutefois , pour effectuer des requ êtes et taches simples, il existe aujourd'hui des visionneuses SIG té lécha rgeables gratuitement sur Internet (Mapinfo ProViewer , Geoconcept Multiviewer, GeoMedia Viewer, Arcexplorer ..

.

) ou des « globes virtuels » tels que Google Earth , Worldwind ou encore le Géoportail de I 'IGN.

La pertinence de la base de données géographiques dépend de la fréquence de mise à jour des informations .

De plus, des erreurs de conversion peuvent survenir par exemple lors de l'intégration de coordonnées géographiques relevées par un GPS .

Il peut également y avoir des problèmes de cohérence entre la base existante et les données importées ou entre des données d 'origines différentes.

L'histoire des SIG est étroitement liée à l'évolution au cours des tr ente dernières années de l'informatique , au développement des techniques d'acquisition des données géographiques (télédétection, localisation par satellite, scannage pour la numérisation de documents papier) ainsi qu'à l 'automatisation de la production de cartes géographiques et, plus tard , au développement du secte ur de la communication .

FIN DES ANNÉES 1950 -1960 Les premières utilisations d'ordinateurs pour des analyses spatiales apparaissent dès la fin des années 1950 .

C'est le géographe suédois Torsten Hagerstrand qui en est le précurseur : en 1955 , il procède pour la première fois à l'analyse spatiale des adresses des habitants figurant au recensement national de la population.

Mais les ordinateurs de première génération sont encore rares et très coûteux, mettant un frein au déploiement des SIG.

Le concept de « Système d 'Information Géo graphique » naît à la fin des années 1960 en Amérique du Nord .

Les premi ères bases de donn ées géog raphique s appelée s « SIG » sont réali sées au Canada.

Les premières cartes automatiques apparaissent également.

Les États-Unis développent les logiciel s de gestion des données géographiques.

Les ordinateurs de deuxième géné ration sont un peu plus accessibles et favorisent la diversification des dom aines d'app lication des SIG.

C'es t égale m e nt à cette époq ue qu'ont lieu les lancements des premiers satellites artificiels et que l'on obtient les premières données d'observation de la Terre .

ANNÉES 1970 -1980 Avec l'arrivée de la troisième généra tion d 'ordinateurs , les mini ­ ordinateurs , toujour s plus performants, conviviaux et accessib les, l'informatiqu e se démocratise et envahit tous les champ s d'activité .

L'automati sation pour collecter, classer, gérer, manipuler , représenter les données géographiques et éditer des cartes et des plans se développe.

De grandes villes aux États -Unis , au Canada et en Europe créent les premières Banques de Données Urbaines (BOU).

En France en 1973,la Direction Générale des Impôts (DGI) entreprend la numérisation du cadastre de Paris et de villes telles que Lyon ou Bordeau x.

Elle constitue ainsi des bases de données géographiques de référence , bases permettant de localiser géographiquement un objet grâce à son adres se, dont les coordonnées sont déjà connues.

ANNÉES 1980 -1990 Dès 1982, on assiste à l'industrial isation et la commercialisation à grande échelle des SIG.

La communauté des SIG prend alors conscience de la nécessité d 'une standardisation des logiciels et de l'information géographique.

Des travaux internationaux de normalisation sont entrepris, tout d'abord dans des domaines très spécialisés tels que ceux de la défense militaire, de la navi gation maritime ou, un peu plus tard , des route s et du transport.

Devenus de véritables outil s profe ssionnels, les SIG trouvent des applications dans des domaines d'activité toujours plus nombreux et diversifiés tels que le secteur de la communication, du marketing , de l'aménagement ou de la gestion des réseaux de distribution.

Les considérables progrès informatiqu es réalisés dans les années 1990 engendrent le développement rapid e des SIG et l'apparition de logici els SIG « bureautiques » permet la mise en réseau et l'ouverture à un public de non-techniciens beaucoup plus large.

Du MILIEU DES ANNÉES 1990 A NOS JOURS En 1995,le coût de l'équipement en SIG reste élevé et les systèmes lourd s à manipuler.

Mais le secteur des SIG évolue au rythme de l'informatique et, rapidement , les SIG deviennent plus rapid es et simples d 'utilisation .

Grâce à la révolution Internet , le grand public accède désormais en toute liberté à de multiple s applications des SIG : consultation en ligne d'informations et de cartes géog raphiques dynamiques et interactiv es, calcul d 'itinéraires routi e rs, etc.

PERSPECTIVES Le m arché des SIG est en pleine expansion, avec un chiffre d'affa ires mondial de 3,3 milliard s de dollars (soit 2,57 milliard s d'euros ) e t un taux de croissance de 17 % en 2005 selon le cabinet d'études américain Daratech .

à l' ère de l'infor mation e t de l'exp losion d 'Internet , les SIG sont en constante évolution :il s s' orientent vers une accessibilité toujours plus grand e pour le Web , une harmonisation des données et une plus grande diffusion des informations géog raphiques.. »