Les systèmes d’informations géographiques Concepts et propos théoriques

1. Les systèmes d’informations géographiques Concepts et propos théoriques Emmanuel Bonnet Maître de conférences en géographie

2. 1. Les systèmes d’informations géographiques A. Qu’est-ce qu’un SIG ? • 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, contribuant notamment à la gestion de l’espace C’est surtout : • Une problématique (décrire, stocker, comparer, comprendre, communiquer, simuler..) • Du matériel (ordinateurs, périphériques, réseaux…) • Des logiciels (Logiciels SIG du marchés, développements spécialisés) • Des données (génériques, spécifiques) • Du savoir faire

3. Une problématique... pour répondre à des besoins ! • Organiser des connaissances thématiques • Analyser le territoire • Améliorer et simplifier la communication ( partenaires , grand public..) • Donner du sens pluridisciplinaire • Décider • Prévoir, simuler, modéliser

4. Du matériel Ordinateurs, périphériques, réseaux, GPS… Des logiciels • Marché de la géomatique : 300 millions d’euros en France en 2001 + 15% /an • D’abord des logiciels de DAO et CAO • Des bases de données • Couplage dans les SIG • Mapinfo • ArcGis • Géoconcept • Open GIS

5. Des données géométriques localisées Données vecteurs Données maillées Référentiel cartographique homogènes

6. Du savoir-faire !! Avoir à l’esprit ces paramètres pour réaliser un SIGDes connaissances méthodologiques et théoriques sont indispensables Éviter de devenir un pousse bouton !

7. B. L’information géographique Les réponses aux questions suivantes sont indispensables : 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 hypothèsesl'évolution du terrain, étude d'impact.

8. C. Les fonctionnalités d’un SIG 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.

9. D. Modéliser les problèmes spatiaux Construire un SIG revient à modéliser le monde réel : Modélisation du monde réel

18. Quelques précisions sur les projections! • Les projections sont nécessaires à la traduction de phénomènes se déroulant à la surface de la sphère terrestre vers un plan.

19. Les coordonnées

20. Les caractéristiques des projections • La nature des altérations: • projection conforme: conserve le rapport local des angles et des formes, des figures. • projection équivalente: conserve le rapport de surface • projection équidistante: conserve les rapports de distance le long de certaines lignes choisies

23. Modele de donnees

24. Le Modèle Conceptuel de Données • Objectif : réflexion préalable sur la structure d’ensemble du phénomène • démarche systématique et systémique • ▪ une description « théorique » « globale » d’un phénomène à partir des concepts clés • structurant la (les) thématique(s) dont il relève et les finalités de l’application. • l’alternative approche hypothético-déductive/ approche empirique… • ▪ l’inventaire le plus exhaustif possible de l’ensemble des composantes du risque • et de leurs interrelations, structuré selon les échelles d’analyse géographique pertinentes Moyen: la modélisation hypergraphique (Hypergraph Based Data Structure) de l’école de F. BOUILLÉ 4 concepts fondamentaux: Objets Classes Attributs Liens

25. identifier les concepts constitutifs du risque / décliner du niveau le plus global au niveau le plus fin tous les types d’objets et types de liens possibles

26. Démarche d'élaboration d’un SIG

27. Introduction à l’analyse spatiale

28. Principes de l’analyse spatiale • Analyse qui se base sur la localisation des entités les unes par rapport aux autres • « l’analyse spatiale est l’étude formalisée de la configuration et des propriétés de l’espace produit et vécu par les sociétés humaines »

29. La notion de distance est fondamentale… • Mesure l’écart spatial entre deux lieux ou objets, fait référence à « l’espacement » • Plusieurs variantes: euclidienne, Manhattan, distance-coût, distance-temps

30. Quelques relations spatiales • Connectivité (nœuds) • Adjacence (frontières) • Proximité (distance, zone tampon) • Intersection • Contenance • La position relative (N-S-E-O) • La différence d’altitude

31. Exemples d’adjacence et de proximité

32. «  Beaucoup de SIG ont été mis en œuvre dans le cadre de démarches intuitives, notamment pour la conception de la base de données. On accumule des primitives géométriques dans des couches graphiques, on ajoute des attributs, et on enrichit progressivement la base de données avec de nouvelles couches et de nouveaux attributs…jusqu’à la prise de conscience de la mauvaise organisation des données suscitée par la rencontre de problèmes d’utilisation. » (H. Pornon, 1993)

33. F. Et la cartographie … dans les SIG ? La cartographie n’est pas la finalité des SIG Il y a aussi la production de données géographiques Les outils SIG ne permettent pas une cartographie sémiologiquement correcte … Exportations… maîtriser la chaîne graphique !

34. La sémiologie graphique • Les SIG ne font pas de bonnes cartes ! • C’est à l’utilisateur de concevoir la carte, pas au logiciel ! • Respecter les règles de la sémiologie graphique (J .Bertin entre autres…)