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GÉOMATIQUE Le numérique au cœur du territoire Dr. Manal Lamri Septembre 2023 Contenu du Cours Chapitre 1: Introduction à la géomatique Chapitre 2: Systèmes d'Information Géographique (SIG) Chapitre 3: Modes de donnée...

GÉOMATIQUE Le numérique au cœur du territoire Dr. Manal Lamri Septembre 2023 Contenu du Cours Chapitre 1: Introduction à la géomatique Chapitre 2: Systèmes d'Information Géographique (SIG) Chapitre 3: Modes de données dans les SIG Chapitre 4: Domaines d’Applications des SIG Chapitre 1 : Introduction à la géomatique Géomatique : Définition, Objectifs, Importance Évolution historique de la géomatique Disciplines de la géomatique Principales applications de la géomatique Géomatique : Définition, Objectifs, Importance Géomatique De Géo, la terre Et de –matique, dérivé de informatique Est une discipline regroupant un ensemble de technologies d’acquisition, de stockage, d’analyser et de représenter des données géographiques (telles que les cartes, les images satellite, les données GPS, etc.) dont le but est de représenter, modéliser et analyser le territoire. Est devenue une discipline indispensable aidant à la prise de décision dans nombreux domaines, tels que la gestion des catastrophes, la navigation, la gestion des terres, la planification urbaine et la gestion de l'environnement, etc. Évolution historique de la géomatique L'évolution historique de la géomatique remonte à plusieurs décennies et a été fortement influencée par les avancées technologiques et les besoins croissants en gestion des données géospatiales. Voici un aperçu des principales étapes de son évolution : 1. Avant l'ère informatique (avant les années 1960) : Les cartes papier étaient la principale forme de représentation des données géospatiales. Les travaux cartographiques et topographiques étaient effectués manuellement, y compris la collecte de données sur le terrain et la production de cartes. Préhistoire Antiquité Moyen Âge Renaissance 2. Les premiers SIG (années 1960 à 1970) : L'avènement des ordinateurs a ouvert la voie aux premiers systèmes d'information géographique (SIG). Le Canada a été l'un des premiers pays à développer des SIG, avec le projet "Canada Geographic Information System" en 1964. Évolution historique de la géomatique 3. Popularisation des SIG (années 1980 à 1990) : L'utilisation des SIG s'est répandue dans les secteurs gouvernementaux, les entreprises et les institutions académiques. Les logiciels SIG commerciaux, tels que ArcInfo d'Esri, ont été largement adoptés. La télédétection et les images satellites sont devenues des sources importantes de données géospatiales. 4. Transition vers le numérique (années 1990 à 2000) : Les données géospatiales ont commencé à être stockées sous forme numérique, remplaçant progressivement les cartes papier. La création de données géospatiales numériques est devenue plus courante grâce à des technologies telles que les GPS et les stations de base de réception GPS (DGPS). Évolution historique de la géomatique 5. Transformation majeure(années 2000 à 2020) : L'expansion de l'Internet, des technologies mobiles et des données ouvertes a permis une utilisation plus répandue de la géomatique dans la vie quotidienne. La cartographie interactive en ligne tels que Google Maps, les applications de navigation et la visualisation de données géospatiales sont devenues courantes. La géomatique a évolué vers des domaines tels que la géolocalisation précise, la cartographie 3D, la navigation autonome, la modélisation numérique du terrain et la gestion des mégadonnées géospatiales. Les drones et les technologies LiDAR ont également été largement adoptés pour la collecte de données. 6. Perspectives futures : La géomatique continue de se développer, avec un accent sur l'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique, la réalité augmentée et la réalité virtuelle pour améliorer la gestion des données géospatiales. La collecte de données en temps réel à l'aide de capteurs IoT (Internet des objets) est également une tendance importante. Disciplines de la géomatique Topométrie: l’ensemble des méthodes qui vont permettre de faire l’acquisition des données géographiques sur terrain ainsi pour procéder aux relevés métriques nécessaires à l’établissement d’une carte. géodésie est la science de la détermination mathématique et de l’étude de la forme et de la géométrie de la terre. Disciplines de la géomatique photogrammétrie: utilise des photographies aériennes et des images satellites pour effectuer l'interprétation, le positionnement et la prise de mesures des détails topographiques visibles. Télédétection: sert à l'observation de la Terre. Il s'agit d'une technique qui permet d'acquérir de l'information sur une cible au sol, par l'intermédiaire de l'analyse et de l'interprétation des images recueillies à partir de plates- formes, qui ne sont pas en contact direct avec la cible étudiée. Ceci se fait à l’aide des capteurs embarqués sur des avions, des satellite de télédétection et des drones. Remarque: La télédétection vise à caractériser la nature des phénomènes terrestres que montrent les images, tandis que la photogrammétrie en mesure la forme et la position. Les quatre disciplines précédents sont des techniques d'acquisition de données spatiales. Disciplines de la géomatique Cartographie: permet la représentation géographique des éléments naturels et artificiels d'un territoire dans un système de coordonnées terrestres. Systèmes d'Information Géographique (SIG): Les SIG tiennent une place centrale dans la géomatique puisqu'ils sont les outils informatiques permettant la représentation et l'analyse des données géospatiales. Ils permettent de créer des cartes, de réaliser des analyses spatiales et de prendre des décisions basées sur l'emplacement. Bases de données spatiales : Les bases de données spatiales sont des systèmes de gestion de données spécialement conçus pour stocker, organiser, interroger et gérer des informations géospatiales. Ces bases de données sont utilisées pour stocker des données géographiques, cartographiques et géospatiales, telles que des coordonnées, des formes géométriques (points, lignes, polygones), des images satellites, des données topographiques et bien plus encore. Remarque: Les trois disciplines précédents sont des technologies de gestion et de diffusion de données spatiales. Applications de la géomatique : La géomatique est utilisée dans une grande variété de domaines, notamment : Gestion de l'environnement: Pour surveiller les changements climatiques, la gestion des ressources naturelles, la conservation de la biodiversité et la gestion des catastrophes naturelles. Urbanisme et Aménagement du Territoire: Pour la planification urbaine, la gestion des transports, l'optimisation de l'utilisation du sol et la conception de villes durables. Agriculture : Pour la gestion des cultures, la cartographie des sols, la prévision des rendements et la gestion des exploitations agricoles. Applications de la géomatique : La géomatique est utilisée dans une grande variété de domaines, notamment : Défense et Sécurité : Pour la surveillance des frontières, la gestion des crises, la cartographie militaire et la sécurité nationale. Santé : Pour la surveillance des épidémies, la gestion des ressources médicales et la planification des services de santé. Énergie : Pour la gestion des réseaux électriques, la planification des infrastructures énergétiques et la recherche de ressources énergétique Chapitre 2 : Systèmes d'Information Géographique (SIG) Compréhension des fondements du SIG Définition d’un SIG Composants et structure d'un SIG Questions auxquelles un SIG est censé répondre Cycle de la donnée dans les SIG Données spatiales dans les SIG: décomposition de la réalité en couches d'information Vision de l'information spatiale via les SIG SIG et carte: SIG est un outil de restitution et de communication Atouts des SIG Limites des SIG Compréhension des fondements du SIG 1- Données géospatiales : Les données géospatiales sont des informations liées à des emplacements géographiques spécifiques sur la Terre. Elles peuvent inclure des données telles que des coordonnées GPS, des adresses, des noms de lieux, des informations topographiques, etc. 2- Attributs : Les données géospatiales ne se composent pas seulement de formes, mais aussi d'attributs. Les attributs sont des informations associées à des entités géographiques, par exemple, la population d'une ville, la température d'un lieu, etc. Compréhension des fondements du SIG 3- Coordonnées : Les coordonnées sont des valeurs numériques utilisées pour représenter la position d'un point sur la surface de la Terre. Les deux systèmes de coordonnées les plus couramment utilisés sont les coordonnées géographiques et les coordonnées cartésiennes. Compréhension des fondements du SIG 3.1-Coordonnées géographiques (latitude et longitude) Sont basées sur un modèle sphérique de la Terre, et elles sont exprimées en degrés, minutes et secondes (DMS) ou en décimales. sont largement utilisées pour des applications mondiales, la navigation GPS et la localisation globale. Latitude mesure la position nord-sud d'un point par rapport à l'équateur. La latitude varie de -90° (pôle Sud) à +90° (pôle Nord). L'équateur est situé à 0° de latitude. Longitude mesure la position est-ouest d'un point par rapport au méridien de Greenwich (0° de longitude). La longitude varie de -180° à +180°. Remarque: Le développement de la cartographie en trois dimensions a fréquemment ajouté une troisième coordonnée, l'altitude : c'est la lettre Z des coordonnées en « XYZ ». Compréhension des fondements du SIG 3.2-Coordonnées cartésiennes (système de coordonnées projetées) Est un moyen de représenter des positions sur la Terre en utilisant des paires de valeurs numériques (X et Y) en unités de distance, comme les mètres ou les pieds. Est idéal pour des calculs de distances et d'aires précis et est couramment utilisé dans les SIG et l'ingénierie pour des projets locaux. X (est/ouest) : La composante X représente la distance est-ouest par rapport à un point de référence (origine) sur la carte. Les valeurs positives se déplacent vers l'est, et les valeurs négatives se déplacent vers l'ouest. Y (nord/sud) : La composante Y représente la distance nord-sud par rapport à l'origine. Les valeurs positives se déplacent vers le nord, et les valeurs négatives se déplacent vers le sud. Compréhension des fondements du SIG 4- Géoréférencement : Le géoréférencement est l'un des principes fondamentaux de la cartographie assistée par ordinateur (CAO) et des systèmes SIG. On dit d'une carte qu'elle est géoréférencée lorsque les données qu'elle contient comportent toutes, parmi leurs attributs, leurs coordonnées géographiques. Cela permet d'effectuer des analyses spatiales précises et de créer des cartes précises (ajuster la carte à la projection choisie, ou de changer d'échelle). 5- Métadonnées : Les métadonnées sont des informations sur les données géospatiales, telles que leur source, leur précision, leur date de création, etc. Elles sont essentielles pour garantir la fiabilité et l'interprétation correcte des données. Définition d’un SIG Un Système d'Information Géographique (SIG): Est un système informatique conçu pour la capture, la gestion, l'analyse et la visualisation de données géospatiales. Permet d'associer des informations aux positions géographiques, de manière à ce que vous puissiez mieux comprendre les relations spatiales et prendre des décisions éclairées. Comprend en principe une base de données localisées et les logiciels applicatifs appropriés. Remarque: Une des premières fonctions d'un SIG est sa capacité à intégrer des données de sources différentes. Composants d'un SIG Composants d'un SIG Composants d'un SIG Un SIG est composé de plusieurs éléments essentiels, notamment: 1. Données géospatiales: Ces données peuvent être de différents types, notamment : Données vectorielles : Elles représentent des entités géographiques comme des points, des lignes (polylignes) et des polygones. Par exemple, des bâtiments, des routes et des parcelles foncières. Données raster : Elles sont constituées de grilles régulières de cellules, où chaque cellule contient une valeur, comme des images satellite, des cartes topographiques, ou des modèles numériques d'élévation (MNE). Données attributaire: Les attributs associés aux entités géographiques sont stockés dans des tables. Ces attributs contiennent des informations non spatiales, telles que des noms, des valeurs, des dates, etc. Composants d'un SIG 2. Logiciels SIG : Les logiciels SIG, tels que ArcGIS, QGIS, MapInfo, etc., fournissent l'interface pour visualiser, analyser et gérer les données géospatiales. 2. Matériel : Les ordinateurs, les tablettes, les récepteurs GPS, les scanners LiDAR, etc., sont utilisés pour la collecte, l'affichage et l'analyse des données. 3. Personnel : Des experts en géomatique sont nécessaires pour concevoir, gérer et utiliser efficacement un SIG. 4. Procédures : Les protocoles, les méthodes et les normes de gestion des données géospatiales sont établis pour garantir la qualité et l'intégrité des données. Questions auxquelles un SIG est censé répondre Un SIG peut être défini par les questions auxquelles il apporte des réponses: (http://seig.ensg.ign.fr/) QUOI? (identification, description, proximité, superposition, que trouve-on à cet endroit?) Où? (répartition spatiale des objets, localisation) COMMENT? (relations qui existent entre les objets = analyse spatiale) QUAND? (Analyse temporelle) SI? (scénario d’évolution, simulation, études d’impact) Cycle de la donnée dans les SIG Acquisition, gestion et stockage des données géospatiales Acquisition des données : Les données géospatiales sont collectées à partir de diverses sources, notamment des enquêtes sur le terrain, des images satellites, des données GPS, des relevés LiDAR, des cartes existantes, et des bases de données gouvernementales, etc. Image satellitaire Photogrammétrie Carte scannée Importation de aérienne fichiers vers le SIG Acquisition, gestion et stockage des données géospatiales Gestion des données : Une fois que les données sont acquises, elles doivent être stockées, organisées et gérées de manière efficace. Cela implique la création de bases de données géospatiales, la mise en place de normes de collecte de données, la gestion de métadonnées, la mise à jour régulière des données, la résolution de conflits et la sécurité des données. Cette phase garantit que les données restent précises et actualisées. Remarque: Les systèmes de gestion de bases de données géospatiales, tels que PostgreSQL/PostGIS, sont couramment utilisés pour le stockage et la gestion des données. Analyse spatiale et requêtes géospatiales Analyse spatiale : L'analyse spatiale implique la manipulation, l'interrogation et l'analyse de données géospatiales pour extraire des informations significatives. Cela peut inclure des opérations telles que le tampon, le découpage, la fusion, l'intersection, l'analyse de visibilité, etc. Restitution des résultats : La restitution consiste à communiquer les résultats de l'analyse. Cela se fait généralement sous forme de cartes, de rapports statistiques, de graphiques et d'autres produits cartographiques. Remarque: Les cartes générées à partir des données spatiales aident à visualiser et à communiquer des informations géospatiales de manière claire et efficace. Ces cartes peuvent être utilisées pour la planification, la prise de décision, la gestion des ressources et de nombreuses autres applications Exemple d’un SIG Imaginons que nous soyons responsables de la planification urbaine dans une ville, et que nous utilisions un SIG pour prendre des décisions liées à l'expansion de la ville et à l'aménagement de ses infrastructures 1- Collecte et gestion de données : Nous rassemblons des données géographiques, telles que des cartes topographiques, des photographies aériennes, des informations sur les parcelles de terrain, des réseaux routiers, des données sur la population, etc. Ces données sont stockées dans une base de données géospatiale, qui est gérée par le SIG. 2- Analyse de données : Nous utilisons le SIG pour superposer ces données géographiques et en extraire des informations pertinentes. Par exemple, nous pouvons identifier les zones à risque d'inondation en croisant les données topographiques avec les données météorologiques. Nous pouvons également analyser la croissance de la population en superposant des données de recensement sur la carte de la ville. 3- Planification urbaine : En utilisant le SIG, nous pouvons créer des modèles de croissance urbaine. Nous pouvons simuler l'impact de la construction de nouvelles routes, de quartiers résidentiels ou de parcs sur le trafic, la qualité de vie et l'environnement. Le SIG peut nous aider à identifier des zones appropriées pour la construction de nouvelles infrastructures, en tenant compte des contraintes environnementales, des besoins de la population et de l'accessibilité. Exemple d’un SIG 4- Visualisation : Nous pouvons générer des cartes interactives et des graphiques à partir des données spatiales, permettant ainsi une communication efficace avec les parties prenantes. Par exemple, nous pourrions créer une carte présentant les projets d'expansion urbaine prévus pour les 5 prochaines années. Ces cartes peuvent être utilisées lors de réunions publiques pour expliquer les plans de développement urbain aux citoyens. 5- Prise de décision : Grâce aux informations fournies par le SIG, nous sommes en mesure de prendre des décisions éclairées en matière de planification urbaine. Par exemple, nous pouvons décider d'ajouter de nouvelles zones vertes dans des quartiers densément peuplés pour améliorer la qualité de vie. Nous pouvons également planifier des évacuations en cas de risque d'inondation en utilisant les données sur les zones à risque. 6- Gestion continue : Le SIG est également utilisé pour la gestion continue de la ville. Par exemple, nous pouvons surveiller l'utilisation des infrastructures, effectuer des enquêtes de satisfaction auprès des résidents et ajuster les plans en conséquence. Données spatiales dans les SIG: décomposition de la réalité en couches d'information 1- Clés de détermination pour la création d'une couche d'information spatiale La création d'une couche d'information spatiale pour représenter la réalité ou un phénomène particulier découle de l'association de deux clés: Le domaine thématique concerné qui permet de réunir dans la même couche d'information spatiale l'ensemble des objets thématiquement proches (en fonction des variables qui les caractérisent). L'emprise géographique pour laquelle ce recensement thématique sera réalisé (une couche d'information spatiale a vocation à caractériser une zone possédant des limites). Remarque: Les logiciels SIG sont des applications logicielles qui manipulent des données à caractère spatial stockées dans des couches d'information spatiale. Données spatiales dans les SIG: décomposition de la réalité en couches d'information 2- Empilement des couches d'information spatiale L'association de ces deux clés donne lieu à la création de plusieurs couches d'information spatiale qui stockent les différents objets du territoire nécessaires pour des besoins d'analyse et/ou de cartographie. L'affichage simultané de ces différentes couches se fait dans l'interface du SIG dans laquelle l'utilisateur organise au mieux l'empilement des couches thématiques pour leur visualisation. Données spatiales dans les SIG: décomposition de la réalité en couches d'information Les données spatiales dans un SIG peuvent être structurées en couches thématiques. Par exemple, vous pouvez avoir une couche pour les rivières, une autre pour les routes, une autre pour les bâtiments, etc. Chaque couche contient des entités géographiques (par exemple, des points, des lignes ou des polygones). Données spatiales dans les SIG: décomposition de la réalité en couches d'information Décomposition du monde réel en couches d’information Données spatiales dans les SIG: décomposition de la réalité en couches d'information 3- Modélisation de la réalité Dans tous les cas la démarche de création d'une couche d'information spatiale recoupe la notion de modélisation de la réalité. Modélisation induite par le choix des attributs à relever et par la retranscription de la forme finale des objets saisis. Données spatiales dans les SIG: décomposition de la réalité en couches d'information 3- Modélisation de la réalité Dans l'illustration suivante un cours d'eau est digitalisé sous forme d'une ligne vectorielle. Sa précision en terme de représentation graphique dépend du nombre de points saisis par l'opérateur. Les deux résultats illustrent deux représentations possibles d'une même réalité, deux modélisations forcément différentes du fait du nombre de points utilisés. Vision de l'information spatiale via les SIG Deux représentations liées dynamiquement Les logiciels SIG offrent une vue unique de l'information spatiale puisque, au sein d'une même interface, l'utilisateur accédera à : une vue de la géométrie des objets manipulé,s que l'on s'attendrait à trouver traditionnellement dans les logiciels de dessin. une vue des propriétés de ces mêmes objets via leurs attributs, que l'on s'attendrait à trouver traditionnellement dans les logiciels de gestion de bases de données. Vision de l'information spatiale via les SIG Composante graphique Composante attributaire Un tableau décrive chaque couche  Vision de l'information spatiale via les SIG Dans l'interface logicielle, ces deux représentations de l'information sont liées dynamiquement. Lorsqu'on sélectionne un objet vectoriel, la ligne correspondant à cet objet est aussi sélectionnée dans la table attributaire et vice et versa. Remarque: C'est l'association de ces deux modes d'accès à une même information qui constitue l'une des grandes forces et spécificités des SIG. SIG et carte: SIG est un outil de restitution et de communication La restitution se fait par la production de données quantitatives et qualitatives produites par exemple durant la phase de traitement, mais elle se fait aussi et surtout par la production de cartes. La cartographie est l'un des moyens les plus courants pour communiquer ces informations. La réalisation d'une carte n'est pas si simple. Cela nécessite à minima de réfléchir sur les objectifs de la carte (nature du message à faire passer) et sur le contenu de cette carte et la façon dont sera représentée l'information à transmettre. SIG et carte: SIG est un outil de restitution et de communication Les SIG permettent de travailler sur le choix des données à représenter, leur modélisation (quelle simplification de la réalité à été faite), la position dans l'espace des objets d'intérêt et la façon dont seront représentés ces objets d'intérêt. Cette dernière étape repose sur la sémiologie graphique qui est une science à part entière qui étudie "l'ensemble des règles d'un système graphique de signes pour la transmission d'une information" (J. Bertin). La sémiologie graphique, quant à elle, est un concept lié à la représentation visuelle des données. Elle englobe les principes, les règles et les techniques de représentation graphique pour rendre l'information plus compréhensible et accessible. En utilisant des éléments visuels tels que la couleur, la forme, la taille, le positionnement, etc., la sémiologie graphique vise à rendre les données plus claires et à faciliter leur interprétation. SIG et carte: SIG est un outil de restitution et de communication Les variables visuelles dans la construction d'une carte J. Bertin a beaucoup travaillé sur l'identification des variables visuelles à utiliser pour produire une carte. Il distingue 6 variables différentes sur lesquelles vous pourrez jouer en modifiant les représentations des objets dans les SIG (Wikipédia): Quatre d'entre elles sont des variables de séparation (elles permettent de différencier les objets représentés): L'orientation: elle permet de changer l'angle des figurés de cinq manières différentes. La forme: elle permet de changer la structure externe des figurés ponctuels et linéaires et la structure interne des figurés surfaciques. La couleur Le grain: c'est la quantité de tâches que l'on peut percevoir sur une surface uniforme. Les deux autres variables visuelles sont des variables d'ordre (elles hiérarchisent un phénomène) : La valeur: il s'agit de la relation entre la quantité de noir et de blanc sur une surface donnée. La taille: elle permet de changer la superficie du figuré. SIG et carte: SIG est un outil de restitution et de communication Une carte doit donc contenir à minima: Titre explicite: Indique le sujet ou le thème principal de la carte. Légende: Explique les symboles, les couleurs ou les schémas utilisés sur la carte. Flèche d'orientation: Indique la direction du nord géographique par rapport à la carte, permettant ainsi de s'orienter sur le terrain. Echelle cartographique: Indique la relation entre les distances sur la carte et les distances réelles sur le terrain. Nom de l'auteur Sources des données utilisées: Indique l'origine des données cartographiques utilisées. SIG et carte: SIG est un outil de restitution et de communication L'illustration suivante reprend ces éléments dans une carte produite avec le logiciel gratuit Qgis. Atouts des SIG Visualisation spatiale: Les SIG permettent une visualisation claire et compréhensible des données géographiques à l'aide de cartes et de graphiques. Analyse spatiale avancée: Ils offrent des outils pour analyser les relations spatiales, explorer des tendances et effectuer des modélisations géographiques. Prise de décision éclairée: Les informations spatiales fournies par les SIG aident à prendre des décisions éclairées dans divers domaines, comme l'urbanisme, l'environnement, la gestion des ressources, etc. Intégration de données multiples: Les SIG peuvent fusionner des données de différentes sources, offrant une vue globale et complète. Facilité de partage des données: Les informations cartographiques peuvent être facilement partagées et accessibles à divers utilisateurs. Gestion efficace des ressources: Les SIG sont utilisés pour gérer efficacement des ressources naturelles, des réseaux, des infrastructures et des services. Amélioration de l'efficacité opérationnelle: Ils réduisent les coûts en automatisant des tâches et en améliorant l'efficacité des processus. Support pour la planification: Les SIG aident à planifier et à simuler des scénarios, aidant à la prise de décisions dans la planification urbaine, la gestion des catastrophes, etc. Limites des SIG Complexité et coût : La mise en place et la maintenance de SIG peuvent être coûteuses en termes de logiciels, de matériel et de formation du personnel. Qualité des données : Les SIG dépendent de la qualité des données entrantes. Des données incorrectes ou inexactes peuvent fausser les résultats. Dépendance aux compétences techniques : Pour tirer pleinement parti des SIG, une expertise technique est souvent nécessaire, ce qui peut limiter l'accès à ces technologies pour certains utilisateurs. Limitations technologiques : Les SIG peuvent avoir des limites en termes de capacités de stockage, de vitesse de traitement ou de visualisation en temps réel, en fonction de l'infrastructure et des logiciels utilisés. Problèmes de confidentialité et de sécurité : Les données spatiales peuvent être sensibles et leur sécurité et confidentialité doivent être maintenues. Chapitre 3 : Modes de données dans les SIG Mode vecteur Avantages du mode vecteur Inconvénients du mode vecteur Mode raster Avantages du mode raster Inconvénients du mode raster Conclusion Mode vecteur Ce mode répond au souci de représenter un objet de manière aussi exacte que possible. Pour transformer un objet réel en une donnée à référence spatiale, on décompose le territoire en couches thématiques (clients, routes, bâtiments…) structurées dans des bases de données numériques. Mode vecteur Une couche réunit généralement des éléments géographiques de même type. Les éléments géographiques (objets spatiaux) peuvent être représentés sur une carte par des points, des lignes ou des polygones. Avantages du mode vecteur Précision géométrique : Les données vecteur représentent des entités spécifiques avec des coordonnées exactes, ce qui permet une grande précision géométrique. Stockage efficace des données simples : Pour les données ponctuelles ou linéaires, les données vecteur occupent généralement moins d'espace de stockage que les données raster. Facilité d'édition : Les données vecteur sont facilement modifiables, ce qui permet des mises à jour et des corrections rapides. Inconvénients du mode vecteur Moins adaptées pour les phénomènes continus : Les données vecteur peuvent être moins adaptées pour représenter des phénomènes continus, tels que l'altitude ou d'autres données continues. Plus lourdes pour des données continues sur de vastes étendues : Lorsqu'il s'agit de représenter des données sur de vastes zones, les données vecteur peuvent devenir lourdes et complexes à manipuler. Moins détaillées pour les représentations visuelles : Dans certains cas, les données vecteur peuvent manquer de détails pour des représentations visuelles complexes. Mode raster Le mode trame ou raster est également appelé modèle matriciel. Contrairement au mode vecteur qui ne décrit que les contours, le mode raster décrit la totalité de la surface cartographique point par point. Il est utilisé principalement dans les systèmes à balayage (scanners, capteurs en télédétection...) Avantages du mode raster Représentation de phénomènes continus : Les données raster sont excellentes pour représenter des phénomènes continus tels que l'altitude, la température, etc. Stockage efficace pour des étendues géographiques vastes : Pour les données continues sur de vastes zones, les données raster sont plus efficaces en termes de stockage. Bonne pour la visualisation : Pour les représentations visuelles, les données raster peuvent fournir des détails locaux. Inconvénients du mode raster Moins précises géométriquement : Les données raster sont souvent moins précises géométriquement que les données vecteur, en particulier à petite échelle. Taille de fichier plus importante pour des données détaillées : Les données raster peuvent occuper plus d'espace de stockage pour des données détaillées sur de vastes zones. Moins flexibles pour l'édition : Modifier des données raster peut être plus difficile que pour les données vecteur. Conclusion En général, l'utilisation appropriée des données vecteur ou raster dépend de la nature des données à représenter et des analyses à effectuer. Les SIG utilisent souvent une combinaison de ces deux types de données pour obtenir une représentation géographique plus complète et précise. Chapitre 4: Domaines d’Applications des SIG Urbanisme et Aménagement du Territoire Gestion des Ressources Naturelles Gestion des Catastrophes et Gestion de Crises Transport et Logistique Santé Publique Agriculture et Gestion des Ressources Gestion des Infrastructures Analyse Marketing et Prise de Décision Commerciale Domaines d’Applications des SIG L’utilisation des SIG s'étend à de nombreuses applications dans des domaines tels que l'urbanisme, l'environnement, la gestion des ressources, l'agriculture, la santé, l'ingénierie, la gestion des catastrophes et bien d'autres. Urbanisme et Aménagement du Territoire Les SIG sont largement utilisés dans la planification urbaine pour cartographier l'occupation des sols, analyser la croissance urbaine, évaluer les infrastructures et les réseaux de transport, identifier les zones à risque, planifier les zones résidentielles, les parcs et les services publics. Urbanisme et Aménagement du Territoire Est-ce que la construction de nouveaux édifices va détruire le paysage du parc? Les planificateurs d’un parc utilisent les géotechnologies pour déterminer si le Centre des visiteurs du parc pourra être visible du haut de la montagne. Gestion des Ressources Naturelles Les SIG sont cruciaux pour surveiller et gérer les ressources naturelles telles que les forêts, les cours d'eau, les sols, la faune, la qualité de l'air et de l'eau. Ces outils aident à évaluer les changements climatiques, la déforestation, la conservation de la biodiversité et la gestion des déchets. Gestion des Ressources Naturelles Quels sont les effets du réchauffement global de la planète? La relation entre la couverture des terres et la température est évidente quand les données sont visualisées ensemble utilisant les méthodes de la géotechnologie. Transport et Logistique Les SIG sont essentiels pour la planification des réseaux de transport, l'optimisation des itinéraires, la gestion du trafic, la localisation des entrepôts et la logistique des chaînes d'approvisionnement. Transport et Logistique Quelle est la route la plus rapide pour me rendre à l’hôpital? Les géotechnologies peuvent choisir la route la plus rapide et la plus directe pour se rendre à l’hôpital. Les SIG tiennent compte du trafic et de biens d’autres facteurs qui pourraient vous ralentir. Santé Publique En santé, les SIG aident à cartographier la répartition des maladies, à analyser les épidémies, à planifier la localisation des installations médicales, à suivre la propagation des maladies et à évaluer l'accessibilité aux soins de santé. Santé Publique Quelles sont les villes et villages qui ont un risque élevé de maladies? Les géotechnologies peuvent identifier les villes et villages par exemple qui peuvent avoir un haut risque pour la maladie de la cécité des rivières et aider à déterminer les besoins pour le traitement médical. Agriculture et Gestion des Ressources Dans le secteur agricole, les SIG sont utilisés pour la cartographie des terres agricoles, l'analyse des rendements des cultures, la planification des systèmes d'irrigation, la gestion des exploitations et l'optimisation des pratiques agricoles. Agriculture et Gestion des Ressources Comment puis-je améliorer ma production alimentaire? Les géotechnologies sont utilisées dans le processus décisionnel d’aménagement des cultures afin de maximiser le rendement et de minimiser l’apport en fertilisant et en pesticide. Analyse Marketing et Prise de Décision Commerciale Les SIG sont utilisés dans le marketing pour l'analyse de l'emplacement des clients, la planification des zones de chalandise, la cartographie des tendances de consommation, et l'analyse de la concurrence pour une prise de décision commerciale éclairée. Analyse Marketing et Prise de Décision Commerciale Comment puis-je optimaliser ma campagne de commercialisation? Les géotechnologies vous permettent d’interroger une base de données afin d’identifier par exemple les ménages à revenu élevé situés à l’intérieur d’une distance précise d’un magasin. Gestion des Catastrophes et Gestion de Crises Les SIG sont utilisés pour la cartographie des risques naturels tels que les inondations, les incendies, les tremblements de terre, ainsi que pour la planification d'urgence, la réponse aux catastrophes et la prévention des risques. Gestion des Infrastructures Dans le domaine de l'ingénierie, les SIG sont utilisés pour la planification des infrastructures, la conception de réseaux de transport, la gestion des réseaux électriques, la localisation des ouvrages d'art et la maintenance des installations.