SIG v2020
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SIG v2020
I - Historique et définitions :
● Repères historiques
- 1961 : premiers logiciels de cartographie statistique
-1972 : début de l’imagerie par satellite
-1975 : utilisation de la cartographie numérique pour le recensement par l’INSEE
-1976 - 1984 : 1ère base de données cartographiées (par l’Institut
Géographique National) à l’échelle du territoire nationale.
-1985 : naissance du CNIG, Conseil National de l’Information Géographique
● définitions :
1. Ensemble de données repérées dans l’espace, structuré de façon à en extraire
commodément des synthèses utiles à la décision.
Quelques synonymes :
- SIRS : Système d’Information à Référence Spatiale
- GIS : Géographic(al) Information System – traduction anglaise
- SIT : Système d’Information du Territoire (Land Information System– traduction anglaise)
- BDU : Banque de Données Urbaines
- SIU : Système d’Information Urbain
II - Composition :
Un Système d'Information Géographique est
constitué de 5 composants majeurs: Le Matériel
: Les SIG fonctionnent soit sur des serveurs de
données ou des ordinateurs de bureaux connectés
en réseau ou utilisés de façon autonome. Les
Logiciels : Les logiciels de SIG offrent les outils et
les fonctions pour stocker, analyser et afficher
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toutes les informations. Principalement des
outils pour saisir et manipuler les informations
géographiques, un système de gestion de base
de données; des outils géographiques de
requête, analyse et visualisation. Une interface
graphique utilisateur pour une utilisation facile.
Les Méthodes : La mise en œuvre et l’exploitation d’un SIG ne peut s‘envisager sans le
respect de certaines règles et procédures propres à chaque organisation. Un SIG est d’abord
un Système d’Information, ce qui implique plusieurs notions relatives à la description et la
manipulation de données, au sein de bases de données : Modélisation, Instrumentation,
Saisie, Mise à jour, Communication et échange,...
Pour comprendre ce qu’est un SIG on peut tout aller sur le Géoportail qui permet la
superposition de photographies aériennes (orthophoto), des tracés routiers, de cartes
topographiques, d'informations touristiques...
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IV- Les deux grandes familles de données :
Les Systèmes d’Information Géographique exploitent deux différents types de modèles
géographiques qui composent les couches d'informations précédemment citées:
Le modèle vecteur : dans le modèle vecteur, les informations sont regroupées sous la
forme de coordonnées x, y.
● Les objets de type ponctuel sont dans ce cas représentés par un simple point.
● Les objets linéaires (routes, fleuves…) sont eux représentés par une succession de
coordonnées x,y.
● Les objets polygonaux (territoire géographique, parcelle…) sont, quant à eux,
représentés par une succession de coordonnées délimitant une surface fermée : on les
appelle également des objets surfaciques.
C'est la combinaison de ces deux types d'information qui vont représenter au mieux la réalité
et concourir à une exploitation des données présentes sur ces couches.
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Le document (carte topographique ou planche-mère) est disposé sur le plan de travail
de la table, relié à un ordinateur et muni d’un curseur magnétique, comportant une
loupe avec mire graduée. Lorsque l’on place le curseur sur un point donné, ses
coordonnées-table sont automatiquement enregistrées et envoyées à l’ordinateur.
Remarque : Ce n'est pas parce que les données sont numériques qu'elles ont
précises; en effet, dans le cas précédent, un plan établi à l'échelle du 500 scannérisé
ou digitalisé gardera la précision graphique de ce report soit entre deux points :
● De la même façon, une donnée de type candélabre aura beau être référencée au cm
voire au mm prés, sa précision sera celle du relevé autrement dit du CCTP qui aura
définit ce relevé.
● La saisie de données, pour être cohérente doit être dans un système unique de
référence géographique ou alors connaître les formules de passage de l'un à l'autre...
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Autant pour les petits projets, il est envisageable de stocker les informations
géographiques comme de simples fichiers, autant quand le volume de données grandit et
que le nombre d’utilisateurs de ces mêmes informations devient important, il convient
d’utiliser un SGBD (Système de Gestion de Bases de
Données) pour faciliter le stockage, l’organisation et la
gestion des données. Un SGBD n’est autre qu’un outil de
gestion de la base de données.Le plus utilisé est le SGBDR
(Système de Gestion de Bases de Données Relationnel).
Les données y sont représentées sous la forme de tables
utilisant certains champs comme lien.
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Pour répondre à ces questions, les SIG disposent d’algorithmes de calcul appelés
"buffering" afin de déterminer les relations de proximité entre les objets.
VIII- Logiciels :
Des logiciels comme AutocadMap à finalité principale de CAO-DAO permettent également la
mise en œuvre de solutions SIG mais leurs capacités demeurent très réduites et inadaptées
pour l’analyse et la gestion d’importantes bases de données géographiques. Autant ils
permettent le géoréférencement des données, autant ils peuvent se révéler insuffisant pour
traiter des images ou réaliser des requêtes complexes .
Il existe sur le marché français de nombreuses sociétés vendant des logiciels SIG. On peut
citer ESRI (d'où ce document est en grande partie tiré) et Géoconcept. Chaque produit est
adapté à un type de métier ou développé suivant les demandes particulières de grandes
collectivités.
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Les exemples sont nombreux; grâce aux SIG, on peut visualiser, gérer, analyser,
résoudre et présenter les informations de façon visuel. Les relations entre les informations
apparaissent plus évidentes, leur apportant une valeur ajoutée ou éclairées sous un nouveau
jour.
- un SIG doit offrir une capacité à gérer et à traiter les relations spatiales entre objets ou
phénomènes dans l’espace terrestre, donc des fonctions d’analyse spatiale et des fonctions
de synthèse pour l’aide à la décision.
- un SIG doit permettre de représenter l’espace terrestre sous forme de carte ou de plan donc
des fonctions de conception et production cartographiques.
Utilisateurs et utilisations
Utilisateur : tout individu qui modifie par son action la disposition d’objets sur le territoire,
directement ou indirectement
- ingénieurs
- architectes
- aménageurs
- décideurs (élus, maîtres d’ouvrage,...)
- entrepreneurs
- gestionnaires des réseaux et trafics pour les transports routiers
- concessionnaires et gestionnaires des réseaux : électricité, gaz, eau, télécommunications
- chercheur et statisticien : économiste, géographe, sociologue, archéologue,...
Utilisations :
- gestion des transports (suivi et gestion du trafic, calculs d’itinéraires,...)
- gestion du patrimoine immobilier, bâti et non bâti (gestion de la voirie, des réseaux de
distribution, des espaces verts,...)
- réseaux de distribution (gaz, eau, électricité)
- gestion du territoire (réseaux de transports, voies d’eau, forêts, zones cultivées,...) -
agriculture (gestion des zones cultivées, pollutions agricoles, prévention des inondations et
incendies, irrigation,...)
- choix des sites pour la construction de bâtiments et les projets d’aménagement par les
maîtres d’ouvrage et décideurs, simulation d’insertion de projets architecturaux,...
- domaine de l’eau : eau potable, rejets industriels, eau de baignade,...
- risques naturels ou technologiques et sécurité civile (localisation des sinistres, moyens
d’alerte, acheminement des secours,...)
- télécommunications
- géologie et ressources minières, gisements pétrolifères
- hydrographie et océanographie (gestion des équipements des grands ports, ostréiculture,
courants marins,...)
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- démographie, socio-économie et santé (évolution des populations, classification des
ménages,...)
- géomercatique, tourisme, localisation d’une clientèle cible
- accumulation et agrégation dans une banque de données structurées de connaissances
éparses sur le territoire
- usage de cartes au contenu actualisé
- combinaison de données géographiques sur des cartes de synthèse
(représentation sur une même carte d’un réseau routier et de zones inondables) -
simulation d’évènement : optimisation d’un itinéraire, impact d’une pollution,...
Un très bon exemple d’information topologique, le plan du métro parisien avec ses lignes et
stations : ce plan est très suffisant pour se déplacer n’importe où dans paris (on « suit »
l’alignement des stations sur le réseau pour se déplacer) mais nulle part figurent des
indications sur le positionnement géographique des stations (notamment l’adresse postale
correspondante).
Par exemple :
- un arc avec deux noeuds sur un arc peuvent représenter un point de départ et un point
d’arrivée sur une ligne orientée,
- une ligne orientée et limite de deux faces va définir une face gauche et une face droite.
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3 types de données topologiques
1) les données sans topologie, dites données « spaghetti » : on dispose d’un ensemble de
lignes toutes indépendantes les unes par rapport aux autres, mais pour lesquelles on est
dans l’incapacité de spécifier les relations de voisinage, d’où cette appellation imagée.
2) Données avec topologie de réseau : informations sur les arcs et leurs sommets
Dans cette optique, on utilise des modèles du relief ou Modèles Numériques de Terrain
(MNT). Un MNT est une représentation informatique de l’altitude, avec une fonction de type
Z = f(X , Y) Il existe 3 types de MNT :
- les courbes de niveau : on trace des courbes dont les points ont la même altitude - le
MNT maillé : on réalise un quadrillage régulier de la surface du territoire considéré. A chaque
noeud de ce quadrillage, on associe la hauteur Z
- la triangulation : on modélise la surface terrestre comme un assemblage en 3D de faces
élémentaires, le triangle étant la géométrie la plus utilisée pour ces faces. A chacun des
sommets d’un triangle, on fait correspondre un Z.
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