2. Concepts, histoire et comparaison avec d'autres outils

Concepts de base d'un SIG

Le terme "Système d'information géographique" (SIG) désigne un système de stockage, de traitement et d'analyse de données, spécifiquement conçu pour traiter conjointement l'information graphique et attributaire. Les données spatiales sont généralement sous forme de couches d'information issues de carte thématique (voir la figure ci-dessous), qui peuvent décrire entre autres: la topographie, la disponibilité en eau, la nature du sol, le couvert végétal, le climat, la géologie, la population, la propriété foncière, les bornes administratives ou bien encore les infrastructures (route principales, voies ferrées, réseau électrique, etc.).

 

Le croisement de couches thématiques, issues de cartes différentes, est l'une des fonctionnalités essentielles d'un SIG. Pour une description plus précise de la notion de croisement, suivez ce lien.

Rappel historique du SIG

Pendant les années 60 et les années 70, de nouvelles pratiques accordèrent une place croissante à l'utilisation des cartes pour la gestion des ressources naturelles. Suite à la prise de conscience de l'interrelation entre les différents phénomènes qui se déroulent à la surface de la terre, la nécessité de développer des outils de gestion global et pluridisciplinaire, s'est rapidement imposée. A l'époque la seule manière de confronter des informations issues de cartes distinctes consistait à tracer des calques et par ce biais d'essayer d'identifier les zones les plus favorables, en tenant compte de l'ensemble des informations de base.

Cette technique a été alors adaptée au système informatique encore à ses débuts. Des cartes statistiques, volontairement simplifiées ont été reportées sur des feuilles blanches quadrillées. Les valeurs de cette grille ont été utilisées par superposition de caractères pour obtenir un effet visuel de nuance de gris représentant les valeurs statistiques de chaque cellule. Cette méthode n'a jamais été adoptée par les cartographes, compte tenu de la grossièreté des représentations cartographiques qui en découle.

A la fin des années 70, la technologie de cartographie assistée par ordinateur avait fait néanmoins de grands progrès, avec la disponibilité de plus d'une centaine de systèmes sur le marché. En parallèle, de nouvelles techniques se développaient dans des domaines proches: pédologie, hydrographie, topographie, photogrammétrie et télédétection. Le rythme soutenu du développement de ces nouvelles techniques, ainsi que l'absence de maturité de ce secteur s'est traduit dans un premier temps par la duplication d'efforts, dans des disciplines proches sans une réelle concertation. Mais au fur et à mesure que les systèmes se multipliaient et que l'expérience se gagnait, le potentiel de lien entre les processus différents de traitement des données spatiales émergeait. C'est ainsi que naissait un nouveau domaine: celui des systèmes d'information géographique, universellement utilisé de nos jours.

Au début des années 80, alors que l'informatique devenait à la fois plus sophistiquée (par la miniaturisation et l'augmentation des capacités de calcul), et plus populaire (par l'apparition des ordinateurs à des prix abordables), les SIG profitaient de cette généralisation des plateformes informatiques. Aujourd'hui, les SIG sont utilisés par tous les acteurs de l'aménagement du territoire, au sein d'administrations publiques, de laboratoires de recherche, d'établissements scolaires, d'industries privées et d'utilités publiques.

Comparaison des SIG avec d'autres systèmes informatiques

Fondamentalement, un SIG est un système de gestion de base de données (SGBD) spécifiquement conçu pour le traitement simultané des données spatiales et attributaires. Un système de gestion de base de données fournit généralement un langage d'analyse des données qui permet à l'utilisateur d'interroger le système sans tenir compte, ou presque, des  mécanismes ou des méthodes qu'il utilise. Un système de gestion de base de données doit également contenir des procédures de vérification de la cohérence de ces données. Il doit  permettre le maintient de leur intégrité et faciliter leur mise à jour.

En plus d'un SGBD, un SIG possède également un certain nombre de fonctions analogues à la cartographie automatisée. Toutefois, outre une grande capacité de traitement graphique, le SIG doit aussi être capable de traiter à la fois des attributs non graphique tels que les données statistiques et les données spatiales correspondantes. Par exemple, si l'utilisateur modifie les données spatiales, le SIG modifiera automatiquement la base de données attributaires pour refléter ces changements. Ce lien entre les deux types de données définit à lui seul l'appartenance d'un système au domaine des SIG.

Le SIG n'est pas un SGBD, ni un système infographique, ni un système de cartographie automatisé; en réalité, c'est tout à la fois car il permet d'intégrer tous ces autres systèmes en un seul.

Parmi les principales sources de données géographiques utilisées par un SIG, sont les informations relatives au globe terrestre obtenues par la télédétection. Il s'agit en général d'images numérisées ou de photographies aériennes, qui sont le résultat de procédures dénommées "traitement d'image". Une fois que ces images ont été géométriquement corrigées, améliorées, analysées et interprétées, les résultats peuvent être inclus dans un SIG et intégrés avec d'autres bases de données géographiques.
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