3. Aspects techniques des SIG

Quelques fonctions de base des SIG

• production de cartes synthétiques, à différentes  échelles, et selon différents systèmes de projections
• changement  d'échelle, de projections, de légendes, d'annotations, etc.
• extraction de cartes issues du croisement de plusieurs informations et qui représente l'ensemble des attributs issus des cartes de base. Cette fonction est illustrée par le schéma 3, ci-dessous. La carte de la page précédente fournit un exemple de résultat de ce croisement: cette carte de synthèse illustre conjointement les zones climatiques du golf du Bengale, ainsi que les périodes de croissance végétative. Elle fournit de ce fait une carte d'aptitude des terroires au développement d'une culture donnée.
• création de zones tampon ou de proximité, correspondant à la distance par rapport à des objets graphique de type linéaire ou surfacique. Cette technique est utilisée notamment pour la recherche de zones favorables à une distance donnée de réseaux de communication (voies ferrées, autoroutes, routes, etc.) ou de ressources hydriques (fleuves, canaux d'irrigation). Ces zones tampons peuvent alors être utilisées dans de nouveaux croisements.
• requête de type spatiale ou attributaire, ou conjointe (quels sont les parcelles présentant une aptitude au développement d'une culture X, qui sont situées à moins de Y kilomètres d'une ressource en eau, et qui possèdent un ensoleillement supérieur à Z heures par jour en moyenne).

Illustration simple de la fonction de croisement. Une carte avec trois polygones (zones) et 3 classes, à savoir 1, 2 et 3 est recouverte avec une autre carte contenant, elle aussi, 3 polygones et 3 classes A, B et C. La couche résultante de croisement contient 8 polygones avec les noms de classe suivants: A1, A2, A3, B1, B2, B3, C2 et C3.

Les  principales composantes d'un SIG

a) Le matériel informatique du SIG

Un SIG possède, en outre, plusieurs composantes spécifiques, incluant: un convertisseur analogique/numérique ou un scanner, qui est employé pour convertir l'information géographique des cartes sous forme numérique; un traceur, qui imprime les cartes et d'autres sorties graphiques du système, et pour finir, une table à digitaliser à option.

b) Les logiciels du SIG

• entrée de données: numérisation ou scannérisation et enregistrement de données attributaires à partir du clavier
• gestion de base de données
• analyse et traitement de données
• interaction avec l'utilisateur (correction cartographique)
• sortie de données et présentation (traçage)

La plupart de SIG sont équipés de table numériques qui permettent à l'aide d'un curseur, de créer directement de nouveaux plans d'information à partir de cartes papiers. Ce travail nécessite une certaine expérience et requiert parfois un travail ultérieur de structuration et/ou de nettoyage des fichiers résultants (pour fermer par exemple les surfaces ou résoudre des intersections erronnées).

L'utilisation de scanner est un moyen de plus en plus utilisé pour automatiser la numérisation de grandes quantités d'information. Ce système élimine le travail de digitalisation manuelle des lignes et assure une bonne qualité géométrique. Bien que cette méthode soit plus rapide que la digitalisation manuelle, elle n'est pas adaptée à tous les cas de figure et nécessite d'une carte d'origine peu chargée, au risque de numériser une partie des informations toponymique ou d'un long travail de nettoyage des fichiers scannés.
 

La qualité des sources des données et la méthode d'intégration choisie pour ces données, affecteront la qualité des produits finaux issus du SIG; et ceci quelque soit la sophistication du matériel ou des logiciels utilisés. Il est fréquent que les inventaires des ressources naturelles soient incomplets ou anciens, il est alors préférable de mettre à jour cet inventaire avant de commencer toute la phase de numérisation de ces données.

La gestion de base de données comprend principalement les fonctions suivantes: structuration,  requête, analyse et enregistrement des données attributaires.

Le traitement des données couvre deux types d'exécution:

• la préparation des données par l'élimination d'erreurs ou la mise à jour
• l'analyse des données pour fournir des réponses aux questions que l'utilisateur pose au SIG.

La restitution des données et leur présentation peut être sous forme d'affichage écran par l'intermédiaire d'un moniteur couleur, cette visualisation pouvant elle même être exportée sous forme de fichiers graphiques, soit sous forme de sortie cartographique papier.

c) Ressources humaines et organisation

Comme pour tout travail cartographique, la collecte de données et la création de nouvelles base de données géoréférencées, exigent des niveaux de compétence pointus, une formation adaptée des personnels chargés de cette collecte et de la saisie,  et un contrôle qualité à toutes les étapes. En d'autres termes, outre la qualité du  matériel et des logiciel acquis, l'utilisation pertinente d'un SIG requiert un effort en matière de formation, de planification, d'organisation et de suivi afin d'assurer une bonne qualité et l'intégrité du produit final.

La coordination entre des spécialistes d'horizons divers est également un des éléments clés de cette réussite. L'expertise spécifique, apportée par des thématiciens (ex: production vivrière, gestion de forêt, aquaculture) devra être mise à profit tout au long du développement d'applicatifs "métiers" et permettra aux informaticiens et spécialistes de base de données, de construire un modèle de données adapté à ces contraintes thématiques. Les cartographes et spécialistes en télédétection peuvent être également associés à certaines phases de développement.

Dans la plupart des pays en voie de développement, la collecte d'information sur les ressources naturelles et le recensement des systèmes de traitement existant, restent toujours relativement peu développés. Par conséquent, le développement d'une nouvelle application à un niveau national ou régional requiert, dans bien des cas, l'amélioration des systèmes existants de collecte, voir la création de nouveaux réseaux de collecte. La FAO, comme les autres agences d'assistance technique, se doit donc de développer sa propre compétence en matière de SIG, ainsi que dans les domaines associés (télédétection, cartographie), afin de fournir l'expertise technique requise au niveau national.

Formats ou modèles de données: vecteurs et rasters

Modèle vecteur : l'ensemble des objets sont représentés à partir de points, lignes ou surfaces, définies en coordonnées réelles ( X,Y). Chaque ligne étant définies par une succession de points appelés vecteurs, et chaque surface étant définie par les arcs qui tracent ses limites.	Modèle raster ou maillé: le monde réel est représenté par une succession régulière de cellules, selon un maillage défini. A chaque cellule est associée une valeur donnée.

La plupart des SIG ont la capacité de transformer les données d'un format à l'autre. Les figures suivantes illustrent le passage d'une représentation selon le modèle vecteur, vers le modèle raster:

Chaque modèle a ses propres avantages et inconvénients

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