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Auteur: Jules Fleury

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LES DONNEES DANS LES SIG
Structuration, exemples

Service Imagerie et Géomatique

Jules FLEURY(CEREGE)
Samuel ROBERT (ECCOREV)
Initiation aux SIG

Plan de la présentation

1. Du monde réel à l'information géographique
2. Structuration de l'information géographique
3. Formats de données
4. Les sources de données
5. Exemples de bases de données géographiques

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

1. Du monde réel à l'information 
géographique

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

SIG et BD géographique

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Information Géographique
Définition :
information relative à un objet ou à un phénomène du monde 
terrestre, décrit plus ou moins complétement 





 par sa nature, son aspect, ses caractéristiques diverses 
(attributs) =>niveau sémantique
 et par sa forme et son positionnement sur la surface 
terrestre => niveau géométrique
Localisation exprimée par rapport à un référentiel spatial 
(i.e. système de coordonnées)

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Information géographique
Attributs

Objet 
sémantique

X, Y, (Z)

Objet 
géométrique

ex. : Maison
Sémantique : date de construction, type de construction, nombre d'étage
Géométrie : localisation

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Information géographique : exemple

Attributs

Objet 
sémantique

X, Y, (Z)

Objet 
géométrique

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

2. Structuration de l'information 
géographique : données vecteur, 
données raster

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Données vecteur­raster
Couches thématiques
•structure raster (image)

•structure vectorielle

•Réalité

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Données vecteur
Les entités du monde réel sont 
modélisées par des objets géométriques 
élémentaires : les primitives 
graphiques




Primitives graphiques
Y
1 0

9 ,8
4 ,7

Point : (x,y)
Polyligne (arc) : {xi,yi}
Polygone (domaine) : {xi,yi} avec 
(x1,y1) = (xN,yN)

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

7 ,1 0
5 ,9

p o ly g o n
8 ,6

1 ,6
5

polygone

6 ,6

2 ,5
lin e
polyligne

5 ,4

p point
o in t
2 ,2

4 ,1

X
5

1 0

Initiation aux SIG

Données vecteur


Chaque primitive graphique est reliée à un enregistrement 
de la table attributaire par un identifiant unique

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Données vecteur : exemples
L’information est représentée par un objet localisé et 
renseignée dans la base de données par un ensemble 
d'attributs
Exemples d'objets vecteurs :

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Attributs
Attribut

ID

Essence

Hauteur

Age

Date_obs

...

45

Bouleau

15

10

24/11/2005

...

46

Chene vert

4

7

30/10/2004

...

47

Pin d'Alep

20

15

05/06/2005

...

Enregistrement




Valeur d'attribut

Un attribut est une caractéristique d’une entité (ex. : essence, 
hauteur, âge d’un arbre)
C’est un champ dans une table attributaire
❑ Type de champ selon la nature de l’info


Qualitatif : texte, code



Quantitatif: entier, réel



Booléen



Date

La valeur d’un attribut est ce qui a été mesuré ou observé au 
sujet de l’entité (ex.: bouleau jaune, 10m, 25 ans)
Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Organisation des données en couche
Par couche on regroupe des objets de même nature:
❑ Thématique : descripteurs (attributs) communs
❑ Géométrique : primitive graphique identique
Ex.:  Hydrographie divisée en ponctuel (puits), linéaire (drainage), 
surfacique (plan d’eau)

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

De l'entité à l'objet géométrique : choix de 
l'échelle

La représentation géométrique d’une 
entité varie selon l’échelle.

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Les données raster
Les données géographiques sont représentées par des pixels 
PIXEL : contraction de picture et element 
plus petite surface homogène constitutive d'une image.

Objet géométrique :

O

Le pixel définit par
•Dimension
•Position dans le 
référentiel spatial
Objet sémantique :
Valeur du pixel
Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Ex. Image numérique


Une image numérique est une mosaïque de pixels, ou 
encore une matrice de valeurs

=

23

57

234

65

109

9

254

255

35

17

167

127

PIXEL : contraction de picture et element 
plus petite surface homogène constitutive d'une image.
Chaque pixel prend une valeur unique et peut être repéré dans l’image 
pas sa position en ligne­colonne.
Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Données raster : géoréférencées

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Données raster : Exemple 1

Image satellite
– Valeur : radiométrie

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Données raster : Exemple 2

MNT (Modèle Numérique Terrain)
– Valeur : altitude

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Données raster : Exemple 3
SST

Valeur : T° de l'océan 
en surface

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Données raster

 => Les analyses 
varient suivant la 
nature de la valeur 
représentée

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Comparaison vecteur­raster

R: Route
L: Terre
H: Maison
B: Trait de côte
C: Zone marine protégée
S: Mer

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Différences :
•Précision
•Individualisation des entités
•Base de données
•Topologie
•Traitement
Initiation aux SIG

Complémentarité raster­vecteur
Les 2 types sont complémentaires :
✓ Le modèle vectoriel est particulièrement utilisé pour 
représenter des données discrètes
✓ Le modèle raster s'adapte très bien à la représentation 
des variables continues (ex. T°, altitude, …)



Le choix de la structuration est fonction de la 
problématique

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

BD géographique


Ensemble cohérent et intégré de 
données structurées constituant un 
modèle de la réalité



Dans un SIG : ensemble des couches 
spatialement référencées représentant 
une région géographique



Necessité de bien identifier le 
phénomène étudié et de construire un 
modèle de représentation approprié

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

3. Formats de données

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Formats vecteur

Formats libres
– ASCII ­ simple nuage de 
points
– GML ­ dérivé du XML
Fichiers
– DXF ­ autocad
– GPX – echange de 
coord. GPS
– MIF/MID – Mapinfo
– SHAPEFILE – Esri
– KML ­ Google


Base de
données




Postgres/Postgis
MySQL

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Formats propriétaires
– Geodatabase – Esri
– Tab – Mapinfo
– GeoMedia – Intergraph
– Coverage ­ Esri




Oracle spatial
Microsoft SQL Server

Initiation aux SIG

Formats raster


Formats libres



Formats propriétaires

– BIL – binaire, utilisé pour 
les données satellitales
– GeoTIFF – Tiff
– ASCII Grid
– JPG (perte)
– BMP
– ...

– ECW – compressé par 
ondelettes, ERMapper 
(perte)
– ESRI Grid – Esri
– IMG – Erdas Imagine
– MrSID – Lizardtech (perte)
– ...

Formats avec perte
Volume plus faible
Qualité plus faible

Formats sans perte

Volume plus important
Qualité optimale

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Les formats de données gérés dans ArcGis
Vecteur
✓ Shapefiles (fichiers de 
formes)
✓ Geodatabases
✓ Fichiers CAD (Autocad et 
MicroStation)
✓ TIN
Raster
✓ Image: 
Simple/composite, TIFF, 
BMP, MrSID, JPEG, and 
IMG 
✓  Grid: Continuous and 
discrete

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

4. Sources de données

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Sources de données 1
 Levé Terrain :
✓ Levé topographique
✓ GPS
✓ Mesures terrain

Données vecteur
Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Sources de données 2

 Cartes et plans
✓ Scannérisation
✓ Géoréférencement

Données raster
Vectorisation

Données vecteur

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Sources de données 3
 Télédétection
✓ Acquisition
✓ Pré­Traitements
• Géoréférencement
• ...

Données raster
Photo­interprétation
Traitements

Données raster
Données vecteur

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Sources de données 4

 Import de données externes
Données raster

Données raster

Données vecteur

Données vecteur

 Analyse spatiale
Données raster

Données vecteur

Données raster
Données vecteur
Données raster
Données vecteur

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

5. Exemples de
bases de données géographiques

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Orthophotographies

Résolution : x dm

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Images satellites
•Résolution 1m­ n km
•multispectrales
•mondiales 
•Répétitives
Ex. satellites :
•SPOT
•Landsat
•Ikonos
•Quickbird
•....

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Exemples de références raster : scan
Couverture nationale

© IGN
Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

BD Alti

MNT (du 1 : 50 000 au 1 : 1 000 000)
Pixel 50m
Couverture nationale

© IGN

+ produits dérivés :
courbes niveau
estompages
pentes, ...

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

BD CARTO
BD Vectorielle

Échelle  1 : 100 000
Couverture nationale

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

© IGN

Initiation aux SIG

Référentiel à Grande Echelle (RGE)

BD ORTHO®
BD TOPO®
BD PARCELLAIRE®
BD ADRESSE®
Précision métrique
Échelle 1: 1 000 – 1 : 100 00
© IGN

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

BD « thématique »
Corine land cover
couverture européenne
Périodicité : 5 à 10 ans
Occupation du sol

Échelle 1 : 100 000
issue de traitement automatique d'images satellites

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

BD «  thématiques »

BRGM
INRA
MeteoFrance
INSEE
IFREMER
SHOM
IFN
INERIS
Ministères
...

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Sources de données ailleurs dans le monde


Digital Chart of the World (DCW)



Eurogeographics (consortium des Instituts Géographiques 
Nationaux) : EBM, EGM



Eurostat



ESA



United States Geological Survey (USGS)



NASA



...

Plus localement :


Collectivités territoriales, 



Les Instituts cartographiques nationaux



Le privé

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

SRTM



MNT mondial
Maille 3'' d'arc

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

Tendance
Développement TIC
 Tendance des applications SIG à faire appel à 
des données distantes :
• Non redondance
• Performance
­ Émergence de standards d'interopérabilité
­ Open Geospatial Consortium (OGC) : définit les 
spécifications sur les données, les fonctions SIG de base 
(ex. WMS, WFS)
Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

INSPIRE
Directive européenne INSPIRE (2007)


Nécessité de porter à connaissance les données spatiales 
sur l'environnement
– Constitution de catalogues (métadonnées)



Nécessité de mettre à disposition ces données sous forme 
interopérable

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG

INSPIRE

Conséquences
– De nombreux catalogues et données s'ouvrent
– Les cartes géologiques du BRGM en WMS
– Libre accès pour éducation/recherche des BD IGN

Samuel ROBERT, Jules FLEURY ­ mai 2010

Initiation aux SIG


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