Introduction aux Systèmes d'Information Géographique (SIG)

Introduction

• Le module présente les Systèmes d'Information Géographique (SIG), leurs composants essentiels et leur fonctionnement.
• Il explore les avantages et les applications des SIG dans divers domaines.
• Une attention particulière est accordée aux systèmes de coordonnées et aux projections cartographiques, nécessaires à une représentation géospatiale précise.
• Le module couvre les modèles de données vectoriels ou raster utilisés dans les SIG, ainsi que les sources de données exploitables, comme les relevés de terrain et les images satellitaires.
• À la fin du module, on devrait être capable d'expliquer les concepts de base d'un SIG, décrire ses avantages et usages dans divers domaines, choisir une projection adaptée, comparer les modèles de données, et identifier les sources de données pertinentes.

Qu'est-ce qu'un SIG ?

• SIG signifie Système d'Information Géographique, un système informatique pour la collecte, la maintenance, le stockage, l'analyse, la production et la distribution de données spatiales et non spatiales.
• Les mots clés associés à un SIG sont la collecte, la maintenance, le stockage, l'analyse, la production et la diffusion.
• Le tableau donne un résumé schématique des fonctionnalités d'un SIG.
• La capacité d'intégrer divers types d'informations est un avantage clé des SIG.
• La maintenance consiste à maintenir les données à jour, compte tenu de la nature dynamique du monde. La flexibilité pour gérer les données statiques et dynamiques est un atout.
• Le stockage implique le codage de l'information dans un format numérique, simple ou complexe. Les SIG peuvent gérer des ensembles de données de taille variée.
• L'analyse réfère aux capacités analytiques, transformant les données en informations et révélant des modèles spatiaux.
• La production comprend des cartes, des rapports, des statistiques, offrant une représentation visuelle du monde.
• La diffusion de l'information permet de facilement partager des données spatiales et non spatiales, faisant des SIG un centre d'informations complet.

Composantes d'un SIG

• Un SIG est comme un parapluie composé de six parties: matériel, logiciel, données, méthodes, réseau et personnes.
• La partie humaine d'un SIG assure l'opération et la maintenance du système. Le réseau a été ajouté plus tard avec l'avènement d'Internet.
• La maîtrise de ce cours permet d'exploiter un SIG pour collecter, maintenir, stocker, analyser, produire et distribuer des informations spatiales et non spatiales.
• Les services de données spatiales, l'analyse, la cartographie, la collecte, et la programmation relèvent des SIG.
• Les SIG peuvent être utilisés dans divers contextes et lieux.

Matériel

• Le matériel est la partie la plus simple d'un SIG à expliquer.
• Le matériel inclut un kit informatique complet avec imprimantes, scanner, périphériques de sortie et d'entrée.
• Il inclut également beaucoup d'espace disque pour les données SIG volumineuses
• Une station de travail SIG typique possède une CPU puissante avec 12 à 16 Go de RAM, des écrans larges (idéalement), une infrastructure réseau rapide, ainsi qu'un espace disque important et/ou des serveurs.
• Les équipements réseaux peuvent être impliqués dans un SIG d'entreprise. Un ordinateur est nécessaire pour cette formation.

Logiciel

• La partie logicielle d'un SIG inclut les logiciels gratuits (QGIS) et commerciaux (ArcGIS).
• Ces derniers permettent d'exécuter les fonctions SIG comme la manipulation, le stockage, l'interrogation, et l'analyse de données spatiales et non spatiales.
• Divers logiciels de SIG sont disponibles.

Données

• Les données dans un SIG sont les informations spatiales et non spatiales stockées numériquement.
• Les informations spatiales (géoréférencées) sont liées à une position sur la surface de la Terre via des coordonnées comme les routes et bâtiments.
• Les informations non spatiales (attributaires) décrivent les caractéristiques des objets géographiques (nom, population).
• Combinaison qui permet une analyse complète dans un SIG.
• Un SIG peut accepter tout type de données dans différents formats, entraînant une "surcharge de données", amplifiée par la prolifération des capteurs
• La visualisation des données aide à la compréhension et au tri de données massives, car passer beaucoup de temps à gérer les données.
• La moitié du temps d'un projet SIG est consacré à travailler et préparer les données.

Méthodes

• Les méthodes d'un SIG réfèrent aux formules, statistiques, analyses et algorithmes utilisés pour transformer et interpréter les données.
• Les SIG utilisent plusieurs méthodes générales pour la gestion et l'analyse des données spatiales.
• La numérisation et l'acquisition de données permettent d'intégrer des informations de GPS, d'images satellitaires ou de bases de données existantes.
• La modélisation spatiale des données utilise des structures vectorielles et matricielles pour représenter les informations.
• L'analyse spatiale comprend l'interpolation, l'analyse de proximité et la superposition pour établir des liens entre les objets géographiques.
• La cartographie et la visualisation favorisent la communication des résultats via des cartes interactives ou statiques.
• L'automatisation des processus via des scripts et algorithmes afin d'améliorer l'efficacité de l'analyse et la prise de décision.

Personnes

• La composante "personnes" désigne toute personne utilisant un SIG, incluant le grand public et les professionnels qualifiés.
• Les professionnels construisent de nouvelles fonctions et repoussent les limites des SIG.
• La composante humaine est essentielle car les utilisateurs conçoivent, exploitent et interprètent les données.
• Les experts SIG assurent la collecte, le traitement et l'analyse des données. La prise de décision basée sur les SIG dépend fortement de la compréhension des utilisateurs.
• La formation et la sensibilisation jouent un rôle clé.

Réseau

• La composante "réseau" désigne le réseau informatique et les réseaux sociaux.
• Ces réseaux contribuent à la diffusion des données.
• Le partage des données d'un SIG est courant, que ce soit par transfert de données ou collaboration.
• Ces réseaux permettent d'afficher des informations sous forme de cartes Web, d'applications Web ou de cartes papier.

Applications des SIG

• Un SIG a la capacité de contenir tous les types d'informations, ce qui signifie souvent le centre d'informations.
• Selon Ron Abler, un SIG est le télescope, le microscope, l'ordinateur et la machine Xerox de l'analyse régionale et de la synthèse des données spatiales.
• Souligne sa capacité à se concentrer sur différentes zones, à les analyser, à stocker ces informations, à les copier et à les distribuer.
• Les SIG jouent un rôle dans l'évaluation des terres et les taxes.
• Qu'il s'agisse de stocker des informations cadastrales, de suivre nos camionnettes de livraison ou de gérer notre faune et nos ressources naturelles, le SIG peut jouer un rôle précieux.

Informations cadastrales

• Les SIG facilitent la cartographie et l'analyse précises des parcelles foncières, l'enregistrement des titres, le suivi des transactions et la planification urbaine.
• Ils aident les administrations à optimiser la fiscalité foncière et à gérer les conflits.

Livraison

• Les itinéraires sont optimisés en tenant compte des conditions de circulation, des distances, des restrictions spécifiques.
• Ces systèmes améliorent l'efficacité de la distribution grace à l'intégration des données en temps réel.

Militaire

• Les SIG sont essentiels pour la planification des opérations, la surveillance du terrain et l'analyse stratégique.
• Ils facilitent la cartographie des zones de conflit, l'optimisation des itinéraires et la prise de décision.
• Une amélioration de la gestion de crise et de la coordination est possible grâce à l'intégration des données en temps réel.

Agriculture

• Les SIG sont utilisés pour le suivi des cultures, la gestion des sols et l’optimisation des rendements.
• Ils facilitent l'analyse des variations climatiques, l'identification des zones à risque et la planification des interventions agricoles.
• L'agriculture de précision s'en sert pour une gestion durable des ressources et une amélioration de la productivité.