SIG et collectivités territoriales (4) – Quelques bases techniques des SIG

Un « système » d’information géographique est composé d’une combinaison de logiciels, données, opérateurs et utilisateurs, traitements et processus et qui sous-tend une certaine organisation.
Nous aborderons ici les bases techniques du système: la gestion (saisie, stockage, extraction), l’analyse(interrogation et traitement), la communication (production ce cartes, plans et rapports), et finalement la simulation (modélisation et production de scénarios).
Par bases techniques nous entendrons la définition d’une série de mots qui revêtent un sens particulier quand il s »agît de SIG.

Les entités géographiques

Un système gère, par définition, des entités individualisables : un système bancaire aura comme entités les comptes bancaires, l’Assurance Maladie gère les entités « assurés sociaux », etc. Dans le cas d’un système d’information géographique les entités seront des objets de même type (les bâtiments, les routes, l’hydrographie, les monuments,…). Ces entités seront regroupées dans des ensembles appelées couches d’information.
Par rapport à d’autres types de gestion des objets géographiques (CAO-DAO, …) les objets géographiques sont constituées par trois niveaux conceptuels différents:

  • le niveau géométrique: l’objet est représenté sous la forme d’un point, d’une ligne, d’une surface, d’un volume. Chacune de ces représentations est réalisée à partir d’un ou plusieurs points qui constituent l’objet, chacun de ces points ayant obligatoirement une localisation dans l’espace (coordonnées géographiques).
  • le niveau attributaire : chaque objet possède des informations alphanumériques qui décrivent ses caractéristiques( nom de la commune, adresse, type de bâtiment,…)
  • le niveau relationnel: les objets géographiques entretiennent des relations spatiales et sémantiques entre eux. Les relations spatiales sont du type bâtiment dans parcelle, parcelle dans commune, parcelle à droite de la route, rivière traverse la commune, etc. C’est ce que l’on appelle des relations topologiques. Parmi les relations sémantiques on peut citer la parcelle qui appartient à un propriétaire, les zones qui font l’objet d’une protection spéciale, etc. A des niveaux plus fins on observe d’autres types de relations spécifiques aux SIG comme l’agrégation (des communes forment un département) ou l’héritage (chaque tronçon d’un cours d’eau hérite du nom du cours d’eau).
  • Les représentations du monde réel

    L’ensemble des objets géographiques peuvent être représentés selon deux formes principales: la forme image (raster) ou la forme vecteur (point, ligne, polygone).

  • le mode raster: le monde réel est représenté par une série de pixels réguliers contenant chacun une ou plusieurs valeurs qui caractérisent l’objet situé sur ce pixel. Les données raster les plus courantes sont les photographies aériennes, les plans ou cartes scannés, les modèles numériques de terrain ou les images satellites. Le monde réel est donc représenté par une matrice régulière de cellules ou chaque objet correspond à une cellule ou à un groupe de cellules adjacentes.
  • le mode vecteur: chaque objet est représenté de manière identifié et indépendante des autres objets. Il est représenté par un point, une ligne, un polygone ou un volume possédant un identifiant unique. Cet identifiant unique est aussi présent dans la table des attributs et permet de lier la géométrie de l’objet avec ses propriétés attributaires.
  • Les données d’un SIG

    Il faut distinguer deux grands types de données différents dans un SIG:

  • les données de référence
  • les données propres ou données métier
  • Les données de référence vous serviront, lors de la création de nouvelles données, à les positionner avec exactitude dans le monde réel. Cette « exactitude » sera relative au référentiel choisi. La production des référentiels géographiques les plus courants sont la responsabilité d’institutions publiques telles que l’IGN (Institut Géographique National), l’INSEE (Institut National de la Statistique et des Études Économiques), la DGFIP (Direction Générale des Finances Publiques), le MEDDE (Ministère de l’Ecologie, du Développement durable et de l’Energie), le BRGM (Bureau de recherches géologiques et minières). Au niveau communal, les deux fonds de plan numériques les plus fréquemment utilisés sont le plan cadastral et l’orthophotoplan (photographie aérienne orthorectifiée).
    S’appuyer sur un référentiel donné permet de s’assurer de la cohérence des données produites et de la possibilité d’échanger des données avec d’autres partenaires. Mais il faut savoir que les différents référentiels ne sont pas toujours totalement cohérents entre eux : la précision de positionnement de chacun peut être différente et les objets présents dépendent aussi de la cadence de mise à jour de chaque référentiel. En tout état de cause, il faut reconnaître que des efforts ont été réalisés ces dernières années pour une convergence de l’ensemble des référentiels disponibles.
    Les données métier peuvent avoir une origine externe (prestataires de service, fournisseurs de données thématiques, etc) ou interne. dans ce dernier cas, une attention toute particulière devra être donnée au renseignement des métadonnées. Ces fameuses métadonnées seront l’objet du prochain article de cette série.

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