Cartographie et sig 2014

Cartographie et SIG

Dr. Ibrahima Sylla

Enseignant titulaire

Département Géographie

UCAD

Université Cheikh Anta Diop de Dakar

F a c u l t é d e s L e t t r e s e t S c i e n c e s H u m a i n e s

D é p a r t e m e n t d e G é o g r a p h i e

Licence 3

UE …

F é v r i e r 2 0 1 4

Sommaire indicatif

• Éléments d’introduction

– Cartographie

– SIG

• Enjeux de société liés à la cartographie et au SIG

– Démocratisation / Banalisation

– Participation

– Logiciels libres

– Webmapping

• Analyse de politique publique : le PNG

Indications bibliographiques

Consulter

www.coinderecherche.com

Préoccupation

ancienne…

Question

Qu’est-ce que la cartographie ?

Qu’est-ce que la cartographie

n’est pas ?

Cartographie ?

• Confusion persistante pendant plusieurs siècles

– Géographie (?)

– Cartographie (?)

– Topographie (?)

• Causes :

– Interférence entre les disciplines

– Méthodes rudimentaires sinon artisanales ne permettant pas une spécialisation nette

• Plusieurs définitions (littérature)

• En 1966

– L’Association Cartographique Internationale

(ACI) donne une définition selon laquelle la

cartographie est l’« ensemble des études et

des opérations scientifiques, artistiques et

techniques intervenant à partir des résultats

d’observations directes ou de l’exploitation

d’une documentation, en vue de l’élaboration

de cartes et autres modes d’expression, ainsi

que de leur utilisation ».

…

• Suivant cette définition, la cartographie est à la fois :

– Une Science, car ses bases sont mathématiques

(détermination forme et dimensions Terre, systèmes de

projection, canevas planimétrique et altimétrique,

précision, fiabilité du produit)

– Un Art , car impliquant des choix de représentation

reposant sur des qualités esthétiques, didactiques

– Une Technique, car nécessitant l’utilisation durant tout le

processus de moyens sophistiqués (photo aériennes,

satellites, ordinateurs, impression et diffusion)

À vous !

Qu’est-ce que la carte ?

• Plusieurs définitions

• Mais toutes les cartes ont en commun de

représenter une portion de l’espace

terrestre.

Carte ?

…

• Il apparaît à travers les définitions que :

– La carte est une représentation, un dessin : un

document visuel respectant des principes et

des règles bien définis ;

– La carte est une représentation plane : elle

matérialise le passage de la sphère terrestre à

un plan grâce aux systèmes de projection qui

présentent tous des imperfections ;

– La carte est une représentation réduite : elle présente souvent une portion de l’espace concerné avec un rapport de réduction que définit « l’échelle » ;

– La carte est une représentation simplifiée : elle utilise une visualisation graphique et avec des figurés conventionnels ou non ;

– La carte est une représentation conventionnelle : sa vocation est admise par tous et elle repose sur un langage partagé.

Sou

rce

: D. P

oide

vin,

199

9.

Typologie ?

De manière générale :

–« cartes de base » ou « cartes

générales » « fonds de carte »

– « cartes thématiques ou « cartes spéciales »

Cartes

topographiques

Carte spéciale

En plus des catégories générales, il y a une

typologie plus large concernant les cartes :

–Cartes d'analyse

–Cartes de géoconception et de planification

–Cartes temporelles

–Tableau de bord et cartes d'état opérationnel

–Cartes d’inventaire des réseaux

–Cartes statistiques (choroplèthe)

–Cartes de présentation

–Cartes heuristiques (mentales, cognitive,

carte des idées, mind map)

–Cartes de points d'intérêt

–Cartes en 3D et globes

VOYAGER

GÉRER L’ESPACE

MENTIR RÊVER

DÉVELOPPER LA CONNAISSANCE GÉOGRAPHIQUE

Usages

[Cf. cours dernier sur]

• Le langage cartographique

– Mode d’implantation des variables visuelles

– Types de variables visuelles

– Propriétés des variables visuelles

« Système informatique permettant, à partir de

diverses sources, de rassembler et d'organiser,

de gérer, d'analyser et de combiner, d'élaborer

et de présenter des informations localisées

géographiquement, contribuant notamment à la

gestion de l'espace ».

(Société française de photogrammétrie et

télédétection,1989).

Le SIG ?

« Un SIG est un ensemble de principes, de

méthodes, d'instruments et de données à

référence spatiale, utilisé pour saisir, gérer,

analyser, modéliser, simuler et cartographier

les phénomènes et les processus distribués

dans l'espace géographique. Les données

sont analysées afin de produire l'information

nécessaire pour aider les décideurs ».

(d’après Thériault, 1992)

Somme toute,

expression aux significations variées

désignant

• Ensemble données spatiales structurées sous

forme numérique

• Système informatique (logiciel) pour manipuler

données géoréférencées

• Ensemble processus techniques et humains

permettant l’utilisation d’informations

géographiques (localisées) numériques

Par conséquent, appellations multiples

–SIRS (Système d’Information à Référence

Spatiale)

–SIE (Système d’Information sur

l’Environnement)

–SIL (Système d’Iinformation Localisée)

–SIT (Système d’Information sur le Territoire)

– Et de plus en plus Géomatique

Quelle que soit l’appellation…

• Les SIG ont pour vocation la production et

l’exploitation d’informations géographiques

pertinentes sur une problématique de gestion du

territoire

• Peu importe le terme que l’on emploie, le but visé

est le même : moderniser notre façon de faire ...

Ce que le SIG n’est pas ?

• GPS – Global Positioning System

• Une carte statique – papier ou

numérique

– Les cartes sont souvent des produits

du SIG

– Juste un simple moyen de visualiser le

résultat d’une l’analyse

• Un logiciel informatique

STRUCTURE DU SIG ? • Du matériel (ordinateurs, périphériques, réseaux…) • Des logiciels (Logiciels SIG du marchés, développements spécialisés) • Des données (génériques, spécifiques) • Du savoir faire (procédures, méthodes..) • Une problématique (décrire, stocker, comparer, comprendre, communiquer, simuler..)

Une problématique... pour répondre à des besoins ! Organiser des connaissances thématiques Analyser le territoire Améliorer et simplifier la communication ( partenaires , grand public..) Donner du sens pluridisciplinaire Prévoir, simuler, modéliser Décider

En définitive, SIG : intégrateur de données et de fonctionnalités

• Des données multi-sources…

– Images

– Cartes

– Tableaux

… géoréférencés

Images satellitales et photos aériennes

Des fonctionnalités multiples

– Traitements d'images

– Analyses spatiales

– SGBD

– Analyses statistiques

35

• Explorer une base de données

• Analyser

des faits ou des phénomènes

• Synthétiser un ensemble d’observations

et/ou de variables

• Présenter un diagnostic ou le résultat

des analyses

– « Information qui est reliée à une

localisation sur la Terre, exprimée par

rapport à un système de référence »

– Matière première d’un SIG

• Dans un SIG les informations

numériques sont stockées dans une

– Base de données géographiques

L’INFORMATION GEOGRAPHIQUE ?

Information spatiale

•Localisation (X, Y, et éventuellement Z)

•Forme (point, ligne, polygone)

Information thématique

•Attributs

Dimension graphique de l’Information géographique

Il existe deux modèles de données graphiques (soit 2 manières de représenter graphiquement l'information spatialisée)

- Mode vectoriel (ou « vecteur »)

- Mode raster (ou image)

41

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 R T

1 R T

2 H R

3 R

4 R R

5 R

6 R T T H

7 R T T

8 R

9 R

Monde réel

Représentation vecteur

ligne

polygone

point

Représentation raster

Raster

et

Vecteur

42

Distinction Raster et Vecteur

43

Vectorisation

Extraction de couches

(Layers)

Pixel (matrice)

Point (nœud)

Ligne (arc)

Polygone (surface)

• Les Points

– définissent des localisations d'éléments séparés pour des

phénomènes géographiques trop petits pour être

représentés par des lignes ou des surfaces qui n'ont pas

de surface réelle comme les points cotés.

• Les lignes :

– représentent les formes des objets géographiques trop

étroits pour être décrits par des surfaces (ex : rue ou

rivières) ou des objets linéaires qui ont une longueur mais

pas de surface comme les courbes de niveau.

• Les polygones :

– représentent la forme et la localisation d'objets homogènes

comme des pays, des parcelles, des types de sols ...

Quelques définitions

46

Notion de couches de données

Relation dynamique

47

De la réalité aux données

Réalité

Phénomènes (objet tangible tel maison, champs évènement tel accident,,

être vivant tel personne, concept tel lot)

composée de

Classe d'objets (entités) ex.: maison

modélisés par

Attributs ex.: spéculations culturales

Opérations ex.: calcul rendement à l’hectare

décrites par

Donnée ex.: 2

qui contiennent ou produisent une

Source: Y. Bédard & S. Larrivée (2000). Notes de cours. Département des sciences géomatiques, Université Laval, Québec.

Quel que soit le type de modélisation graphique

choisi dans un SIG les données sont

géoréférencées.

• Géoréférencer consiste à attribuer des

coordonnées cartographiques à un thème à

l'aide de points de calage. Il peut s'agir d'une

image en mode raster ou d'un thème en

mode vecteur.

Des données géo-référencées

Les objets sont repérés dans un référentiel

spatial

– Référence Géographique (latitude /

longitude)

ou

–Référence Cartographique (UTM,

Lambert, etc.)

Fonctions dites « 5 A »

Le SIG permet d’:

- Acquérir (saisir, numériser, importer)

- Archiver (structurer, stocker, organiser)

- Accéder (éditer, gérer, interroger)

- Analyser (cartographier, simuler, traiter, modéliser)

- Afficher (restituer, exporter)

des données spatialement référencées.

UTILITÉ DU SIG ?

A faciliter la réponse à nombre de questions

que l’on se pose :

• Quelles sont les parcelles concernées par une

inondation éventuelle?

• Quelles sont les zones sensibles en cas

d‘épidémie ?

• Qu'est-ce qui a changé dans la zone depuis

1961 ?

• Quel est le chemin le plus rapide pour

aller de la caserne des pompiers à

l'incendie?

• Où implanter des postes de santé ?

• Quelles sont les zones favorables à la

culture du riz ?

• Comment évolue la déforestation de 1980

à aujourd’hui ?

Possibilité de :

• Disposer les objets dans un système de

géoréférencé,

• Convertir les objets graphiques d'un

système à un autre

• Facilite la superposition de cartes de

sources différentes

• Extraire tous les objets géographiques

situés à une distance donnée d'une route

• Fusionner des objets ayant une

caractéristique commune (par exemple :

toutes les maisons raccordées à un

réseau d'eau potable)

• Définir des zones en combinant plusieurs

critères (par exemple : définir les zones

inondables en fonction de la nature du

sol, du relief, de la proximité d'une

rivière).

• Planification

urbaine

• Transport

• Marketing

• Tourisme

• Santé

PRINCIPAUX DOMAINES D’UTILISATION DU SIG ?

• Hydrologie

• Foresterie

• Protection civile

• Télecoms

• Etc.

Avantages du SIG

• Informations stockées de façon claire et

définitive

• Gestion d’une multiplicité d'informations

attributaires sur des objets

• Compréhension des phénomènes et

prévision des risques (simulations)

• Conception rapide de cartographies

• Localisation dans l'espace et dans le

temps

• Capacité de réaction rapide face aux

évènements ayant un impact sur le

territoire

• Précision des coûts ou des bénéfices

• Implication de divers partenaires dans les

choix d'aménagement

• Définition d’itinéraires et de plans adaptés

- Pouvoirs publics

- Collectivités locales

- Bureaux d'études

- Centres de recherche

- Gestionnaires de réseaux

- Organismes publics

- Universités et Grandes écoles

PRINCIPAUX GROUPES D’UTILISATEURS ?

Prochainement, la suite