Initiation Sig .pdf



Nom original: Initiation-Sig.pdf

Ce document au format PDF 1.2 a été généré par / Acrobat PDFWriter 4.05 for Windows, et a été envoyé sur fichier-pdf.fr le 12/01/2015 à 17:35, depuis l'adresse IP 41.103.x.x. La présente page de téléchargement du fichier a été vue 861 fois.
Taille du document: 10.9 Mo (21 pages).
Confidentialité: fichier public


Aperçu du document


Rappels sur les Systèmes
d’Information géographique et
leurs Concepts
Extrait du cours SIGim+, Avril - 2000, GDTA - Toulouse

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions
2. Les modèles de localisation
3. Les modèles de données
4. La gestion des données
5. Catalogage et métadonnées
6. Conclusion

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

1. S.I.G : Définitions
« Un système d’information géographique est un ensemble
de données repérées dans l’espace, structurées de façon à pouvoir
en extraire commodément des synthèses utiles à la décision »

1. Des données repérées dans l’espace
Modélisation de l’information géographique

2. Un ensemble structuré
Des données organisées

3. Un outil d’aide à la décision
Exploitation des données

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

« Monde réel »
• FICCDC (1988) :

Comité fédéral de coordination
Inter agences pour
la cartographie digitale.

Système constitué de matériels
informatiques, logiciels, personnel
qualifié et ensemble de procédures
et permettant :

• La saisie ou collecte
• La gestion
• Le stockage ou archivage
• La manipulation ou analyse
• La modélisation
• l’affichage et l’édition
de données géoréférencées pour
résoudre des problèmes complexes
d’aménagement et de gestion

Producteurs
logiciels
matériel

Outils
logiciels

Base de
Données
géographiques

Produits SIG :
cartes, ….

Opérateur(s)
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

Utilisateur(s)

1. S.I.G : Définitions

L’information géographique :

Deux caractéristiques :
• Géométrique ou graphique (localisation
dans un système de référence)

• Sémantique ou descriptive (attributs)

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

Historique :
Recherche de méthodes simples et reproductibles pour
Combiner des données de différentes sources et résolutions.
Années 1960 : Les cartographes commencent à utiliser les méthodes
informatiques (Canada, USA)
Fin des années 1970 : De nouvelles techniques se développent en
parallèle dans les domaines complémentaires: pédologie, hydro. et topographie
1980 - 1990: Développement au niveau informatique: généralisation des
plateformes, diminution des prix, augmentation des capacités de calculs
1995 : Très forte augmentation des capacités de traitement et de stockage.

Aujourd’hui les SIG sont utilisés par tous les
acteurs de l’aménagement du territoire.
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

Les domaines d’application:
• Aménagement du territoire :
Plans d’occupation des sols (POS), tracés routiers, autoroutiers et ferroviaires
Études d’impacts.
• Gestion urbaine :
Gestion de la voierie, réseaux de distribution, des espaces verts, du patrimoine
de la ville et de la sécurité.
• Circulation et conduite automobiles :
choix d’itinéraires, suivi de flotte de véhicules, aides à la conduite assistée par
ordinateur
• Agriculture :
Génie rural, gestion des ressources en eau, suivi et prévision des récoltes,
gestion des espaces forestiers
• Protection de l’environnement :
Définition des zones sensibles, suivi des évolutions, alertes aux pollutions,
protection des paysages
• Risques naturels et technologiques :
Définition et suivi des zones à risque, prévention des catastrophes
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

Avantages des SIG / cartographie traditionnelle

Carte d’occupation du sol de Constantine (IFN-2003) Bneder

• Capacité et fiabilité du stockage
• rapidité de restitution des données
• Intégration et combinaison de données de
sources différentes
• Précision des processus cartographiques et
répétition à moindre coût
• facilité de mise à jour : outil et suivi
• possibilité d’analyser les relation spaciales
entre les objets ou entre phénomènes
géographiques :
+ Intégration
+ Requête spatiale
+ Combinaison (superposition)
de l’information
• Production de cartes : bon rapport qualité/prix
gain de temps.

Image Landsat (chéraga)

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

Principales contraintes des SIG :
• Le manque de personnel spécialisé et compétent
• Coût élevé et problèmes techniques pour l’acquisition des données
• Non standardisation des formats de données
• Manque d’outils pour la gestion en 3 dimensions
• Manque d’outils pour la gestion du temps
• Non prise en compte de la qualité de l’information traitée et le manque
d’outils pour sa gestion
• Nécessité de formaliser les besoins et structurer les données
• Nécessité d’une mobilisation continue des acteurs

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

Principales composantes d’un SIG :
Données

Personnel formé

Matériel
informatique

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

ACQUISITION
• Images satellites
• Digitalisation
• Scannage
• Saisie au clavier
• Importation

Altitude (Z)

Les principales fonctions des logiciels (outils SIG) :

L

tu
ati

de

(Y

)

RESTITUTION
• Ecran
• Graphiques
• Tableaux
• Images
• Cartes
• Fichiers

Longitude (X
)

GESTION

TRAITEMENT

• Structuration
• Contrôle de cohérence
• Mise à jour

MANIPULATION

• Calculs
• Requêtes
• Opérateurs spatiaux

• Transformation
• Agrégation
• Généralisation
• Restructuration
• Extraction

Analyse spatiale
Analyse thématique

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

Questions types auxquelles pourrait répondre un SIG (1) :
(1) SIG de type « inventaire » : localiser, compter

(2) SIG de type « Analyse spatiale » : quelle(s)
relation(s) existe t'il entre phénomènes ou
objets géographiques ?

?
Occupation
du sol

?

?

Propriétaire ?
Occupation du sol ?
Type de sol ?
Superficie ?

10 %

?

?

?
Parcellaire

Qualité de
l’eau

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

Questions types auxquelles pourrait répondre un SIG (1) :
(3) SIG de type « analyse multi-temporelle » :
évolution d’un phénomène géographique
dans le temps (suivi, contrôle)

(4) SIG de type « Simulation / perspective »

Suivi de
la croissance
urbaine

?
Impact Routier

Année 1

DA

Année 1+

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

Utilisation courante d’un SIG :

Consultation sur écran

Edition de cartes (Atlas / thématiques)
Représentation géographique
de données
non graphiques:
Population 94 du Maghreb

Graphique de la répartition de la population 94 du Maghreb

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1. S.I.G : Définitions

La modélisation des données :
Objet

Terrain

Sémantique

Vecteurs

Monde réel

Tél

Image

édé
tec

Tables

tion

Raster

Tr

ai

te

m

en

td

e

ur
cte
Ve

l’i

m

ag

SI

G

r
ste
Ra

e

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

2. Les modèles de localisation

2. Les modèles de localisation
IMPORTANCE DU GEOCODAGE
Géocodage : Expression de la position d’un objet

La gestion, l’analyse des données d’un SIG
nécessitent un système de référencement par
rapport à une position sur la surface du globe.

De nombreux systèmes
de coordonnées existent :
Globaux : pour l’ensemble de la terre
(latitude, longitude, UTM)
Locaux : pour des zones plus restreintes
(Lambert Nord et Sud Algérie)

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

2. Les modèles de localisation

Quelle est la forme de la terre ?
Géodésie : Science qui étudie la forme de la terre

04 modèles de représentation existent :
• Le plan
• La sphère

e
rr
te

ce

Equateur
S

• le géoïde : surface

fa
ur

• l’ellipsoïde

de

la

e nive
au d
Géoïd
es o
céa
ns

équipotentielle du
champs de la pesanteur

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

2. Les modèles de localisation

LE GEOIDE
Surface équipotentielle du champ de gravité. Cette surface de référence peut
être approximée à la surface moyenne des océans supposée prolongée sous
les terres émergées.

H

h

Topographie

N

En raison de l’influence du relief, des
variations de densité, de phénomènes
Océaniques, la surface du géoïde est
irrégulière (bosselée) et ne se confond
pas avec un ellipsoïde de révolution
(l’écart peut atteindre 100 m)

Ellipsoïde
H=h+N
h : hauteur au dessus de l’ellipsoïde
H : hauteur au dessus du géoïde

Géoïde

N : Ecart entre ellipsoïde et géoïde

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

2. Les modèles de localisation

Les systèmes de projection cartographique
On veut représenter la surface terrestre sur un plan. Il faut définir deux fonctions
donnant les coordonnées planes (X,Y) à partir des coordonnées géographiques (ë,ö)

X = f (ë,ö)
Y = g (ë,ö)
Coordonnées géographiques (ë, ö)

Coordonnées planes (X,Y)

Le couple (f,g) est une projection cartographique
Les projections usuelles étant optimisées pour minimiser les déformations, les fonctions
f et g ainsi définies ne sont pas simples. Elles sont parfois même pas explicitement réversibles

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

2. Les modèles de localisation

Surfaces de projection

Protection conique

Protection azimutale

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

Protection cylindrique

2. Les modèles de localisation

1- Principales projections utilisées en Algérie

Protection conique Lambert (Nord Algérie et Sud Algérie)
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

2. Les modèles de localisation

2- Principales projections utilisées en Algérie

Protection cylindrique UNIVERSAL TRANSVERSE MERCATOR (UTM)
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

2. Les modèles de localisation

Toute information géodésique doit préciser :
• Le référentiel géodésique (Datum)
• L’ellipsoïde
• La projection

Des fonctions sont prévues pour le passage
d’une projection à une autre.
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

3. Les modèles de données

3. Les modèles de données

2
12
15
5

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1
7
4
9

3 6
9 19
8 11
13 8

3. Les modèles de données

Mode vecteur : espace géométrique continu; description fine des objets
Représentation graphique
• Points GPS,
• Bâtiment,
• Ville,
• Point de relevé,
• Source d’eau,
• Puits…

• Le point :
Localisation d’un objet
sans information sur sa taille

• Rivière,
• Route,
• Orographie,
• Chemin de fer…

• La ligne :
Série de points
connectés

• Le polygone :
Surface délimitée
par des lignes

• Wilaya,
• Commune,
• Type de sol,
• Etendue d’eau,
• Parcellaire…

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

3. Les modèles de données

Mode vecteur
Représentation des relations spatiales ou de la TOPOLOGIE
Niveau Géométrique

Niveau Descriptif
Dessin
Ro

e
ug
Ro

e
ut

Vert

Forêt

Données « SPAGHETTI »

Données TOPOLOGIQUES

1

3
2

2
Formes géométriques indépendantes
les unes des autres : coordonnées
dupliquées; ex. DAO / CAO

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

1

A

B

4
Coordonnées stockées une seule fois
relations entre ligne et polygone codées
Polygone = suite d’arcs
Arc = suite de points

3. Les modèles de données
TOPOLOGIE : Description des relations spatiales entre les objets :

• Connectivité :
2 arcs sont connectés au niveau d’un noeud
Application : Quel est le plus court
chemin pour aller d’un point A à un
point B

Noeud

B

A

• Contiguïté :
2 polygones sont contigus s’ils partagent
Un même arc
Application : Quelles sont les parcelles
Adjacentes à la parcelle A

A

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

3. Les modèles de données

Exemple d’utilisation de modèle de données
• Cadastre :
Importance de la localisation, superficie et attributs (nom du propriétaire, statut, …)
Utilisation d’un modèle vecteur
Les coordonnées sont enregistrées
de façon précise, attributs associés
à chaque parcelle
Aspect topologique : évite la
redondance et apporte une
information sur l’adjacence et
l’inclusion

Photo. Aérienne orthorectifiée
de la région de bordj El Amir Abdelkader
(Tissemssilt) (Bneder)

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

3. Les modèles de données

Mode Raster : Modèle Maille ou Trame; grille régulière remplissant l’espace

1,1 : Origine relative de l’image numérique

1
Image Raster zoomée
Jusqu’à pixellisation

1

2

3

4

1,1

2
Notion de résolution spatiale :
Taille du pixel : Dx, Dy.
• Plus la résolution est haute,
plus la surface représentée
par un pixel est petite

Coordonnées
Du pixel en
Lignes, colonnes

3,4

3
4

Dy
Dx

• Exemple:
Les images Alsat1 ont
une résolution de 32 m

0,0 : Origine relative du système de
coordonnées géographiques
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

3. Les modèles de données

Données géographiques : comparaison RASTER / VECTEUR
VECTEUR

RASTER
• Structure de données simple

• Représentation plus similaire au monde réel

• Adapté à la modélisation mathématique

• Localisation et distance précises

• Nombreux procédés d’analyse
(filtre, classification…)

• Besoin de peu de mémoire
• Topologie explicite

• Technologie bon marché
• Un seul attribut par pixel sous forme de
code de 0 à 255
• Pas de topologie

• Plusieurs attributs peuvent être attachés au
même objet
• Structure de données complexe

• Gros volume de données

• Combinaison plus complexe

• Représentation cartographique plus ou
moins fine

• Modélisation plus difficile

La plupart des logiciels SIG intègrent les deux types de données
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

3. Les modèles de données

Les formats de données
Définition : Description de la structure du fichier dans lequel
ces données sont disponibles

Ils doivent décrire :
• Les coordonnées qui permettent de situer les différents objets
• Une nomenclature qui énumère les différents objets
• La structure de ces objets : les relations spatiales
• Les caractéristiques de qualité de ces données

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

3. Les modèles de données

Chaque logiciel possède son format dit « propriétaire »
• Multiplication des formats

Il existe des formats standards d’échange : DXF (autocad), e00(ArcInfo)
• Ils dépendent de logiciels particuliers : pas de garantie de durée
et de rigueur,
• Ils ne s’appuient pas sur un langage commun
• Aucun ne gère les 4 caractéristiques à décrire totalement
• Perte de temps et difficulté pour l’échange et l’intégration de
données de sources variées
• Risque de perte d’information

Un nombre croissant d’acteurs utilisant l’information géographique
• Nécessité de facilité les échanges et la description des données
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

4. La gestion des données

4. La gestion des données
Organisation des données
Structuration : Formalisation des données géographiques,
attributaires ou spatiales en vue des traitements
ultérieurs.

La structuration introduit la notion de COHERENCE DE L’INFORMATION nécessaire
au maintien de la qualité et aux mises à jours.
Elle se fait en fonction de certaines contraintes :
• Informatiques (algorithmes, SGBD disponibles…)
• Thématique (traitements…)
• Cartographiques
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

4. La gestion des données
Structuration des données descriptives : plusieurs possibilités
• Un fichier dans un tableur : le plus simple

Ovins
wilaya

Commune

Adrar

1

433

2

190

659

3

346

1.346

4

93

618

Nb.
exploit

Effectif
2.316

• Une base de données :
Banque d’information de données apparentées se présentant habituellement sous forme
numérique organisée de telle sorte que la récupération et la mise à jour des informations
peuvent se faire de façon sélective et efficaces.
Avantages :
• Permet la gestion d’un grand nombre de données
• Facilite l’accès aux données et gère la confidentialité
• Facilite la mise à jour
• Permet d’extraire facilement et rapidement des données
• Oblige à structurer les données.
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

4. La gestion des données

Gestion des données descriptives
Différents SGBD (Systèmes de gestion des bases de données) :
SGBDr relationnels :
• Données organisées en tables à deux dimensions,
contenant les enregistrements et les relations qui les associent;
modèle conceptuel de données (permet de faire les opération de requêtes)

SGBD orientés objets (SGBD OO)
• Tous les objets d’une même classe partagent
un ensemble de « propriétés » et de « méthodes »

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

Orientée objet

Classe 1
Classe 2
O1
O2
O3

4. La gestion des données

Organisation des données graphiques
• Organisation en couches : données organisées en couches thématiques
• Similaire aux données analogiques
• Possibilité de combinaison pour générer de nouveaux plans
• La duplication de certains éléments dans plusieurs couches
entraîne des difficultés de maintenance et de cohérence: Il faut répéter
les vérifications dans plusieurs couches.

• Division en dalles : Découpage de la base en sous-ensembles homogènes
(par critère géographique, en maille régulière…)
• Indispensable pour les très grandes bases
• Dalles juxtaposables, mais rupture de topologie

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

5. Catalogage et métadonnées

5. Catalogage et métadonnées
Métadonnées (metadata) : information décrivant les données

Thèmes décrits
• Contenu;
• Structure de base;
• Etendue géographique;
• Système de référence spatiale;
• Qualité des données;
• Conditions d’accès;
• Coordonnées de l’organisme producteur.
Intérêts
• Faciliter la diffusion
• Meilleure connaissance de l’information
• Utilisation opportune des données
Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

6. Conclusion

Mise en place d’un SIG les questions à poser
Du point de vue technique :

• Que va-t-on faire avec un SIG ?
• Quelles données sont nécessaires, lesquelles sont disponibles ?
• Comment les collecter ?
• Quel matériel, périphérique et logiciels sont requis ?
• Quels moyens financiers en hommes et en organisation
doivent être affectés ?

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

6. Conclusion

Du point de vue économique :

• Pourquoi faire cette tâche avec un SIG ?
• A quel coût ?
matériel, formation, maintenance, développement et mises à jours…
• Pour quels bénéfices ?
gain de temps en mise à jour, meilleure précision et homogénéité de
l’information, interventions plus efficaces…

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

6. Conclusion

Du point de vue organisationnel et humain :
• Qui va faire quoi ?
• Quel est l’impact sur l’organisation ?
• Quel est l’état de motivation des individus ?
• Comment fonctionnent les services aujourd’hui ?
• Les conditions de bonne coopération sont-elles réunies ?

Du point de vue institutionnel :
• Quel sera l’impact sur les relations avec les prestataires et partenaires ?

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

6. Conclusion

Quelques conseils :

Attention !...

• L’implication des décideurs
• Une bonne analyse préalable
• La prise en considération de tous les aspects
techniques, institutionnels, humains et économiques

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005

FIN

Cours d'initiation au SIG. Mr
Benmohamed Khaled; Janvier 2005


Initiation-Sig.pdf - page 1/21
 
Initiation-Sig.pdf - page 2/21
Initiation-Sig.pdf - page 3/21
Initiation-Sig.pdf - page 4/21
Initiation-Sig.pdf - page 5/21
Initiation-Sig.pdf - page 6/21
 




Télécharger le fichier (PDF)


Initiation-Sig.pdf (PDF, 10.9 Mo)

Télécharger
Formats alternatifs: ZIP



Documents similaires


initiation sig
polys c mm
cours de rdm
c
7qhb78u
autocad2011

Sur le même sujet..