La richesse de comportement dont fait preuve le SIG pour représenter et gérer des informations géographiques repose sur trois types de représentations ou expressions fondamentales des informations géographiques.
Entités - Points, lignes et polygones
Les entités géographiques représentent des objets situés sur la surface de la Terre, ou à proximité de celle-ci. Il peut s'agir d'éléments naturels (fleuves et végétation), de constructions (routes, pipelines, puits et bâtiments) et de subdivisions du sol (comtés, divisions politiques et parcelles).
Bien qu'il existe d'autres types d'entités, les entités géographiques sont généralement représentées par des points, des lignes ou des polygones.
- Les points définissent des localisations discrètes d'entités géographiques trop petites pour être représentées sous forme de lignes ou de surfaces (par exemple, un puits, des poteaux téléphoniques et des limnomètres). Les points peuvent aussi représenter des emplacements d'adresses, des coordonnées GPS ou des sommets de montagnes.
- Les lignes représentent la forme et la localisation d'objets géographiques trop étroits pour être décrits sous forme de surfaces (axe de rue et cours d'eau). Elles permettent également de représenter des entités qui ont une longueur mais aucune surface, telles que les isolignes et les limites administratives. (Les contours sont particulièrement intéressants, comme vous le lirez plus tard, car ils fournissent une des solutions pour représenter des surfaces continues.)
- Les polygones sont des surfaces fermées (figures à nombreux côtés) qui représentent la forme et la localisation d'entités homogènes (états, comtés, parcelles, types de sol et zones d'utilisation du sol). Dans l'exemple ci-dessous, les polygones représentent des parcelles.
Attributs
Les cartes communiquent des informations descriptives à l'aide de symboles, de couleurs et d'étiquettes cartographiques. Par exemple :
- Les routes sont affichées selon la classe à laquelle elles appartiennent (par exemple, des symboles linéaires représentant des autoroutes, des rues principales, des rues résidentielles, des routes non revêtues et des sentiers).
- Les cours d'eau et les plans d'eau sont affichés en bleu pour indiquer de l'eau.
- Les rues de ville sont étiquetées avec leur nom et souvent quelques plages d'adresses.
- Des symboles ponctuels et linéaires particuliers désignent des entités spécifiques (voies ferrées, aéroports, écoles, hôpitaux et incidents de divers types).
Dans un SIG, les attributs descriptifs sont gérés dans les tables, qui sont basées sur une série de concepts de base de données relationnelles essentiels. Les tables attributaires fournissent un modèle de données simple et universel pour stocker et utiliser des informations attributaires. Elles sont fondamentalement ouvertes car leur simplicité et leur souplesse garantissent la prise en charge d'un large éventail d'applications. Les concepts clés sont notamment les suivants :
- Les données descriptives sont organisées en tables.
- Les tables contiennent des lignes.
- Toutes les lignes d'une table possèdent les mêmes colonnes.
- Chaque colonne possède un type, par exemple, entier, nombre décimal, caractère et date.
- Dans des bases de données relationnelles, ces concepts sont étendus afin d'englober une série de fonctions relationnelles et d'opérateurs qui fonctionnent sur les tables et leurs éléments de données. C'est ce que l'on appelle le SQL (Structured Query Language).
Imagerie
L'imagerie dans les SIG fait souvent référence à plusieurs types de sources de données basées sur les cellules ou les pixels pour les satellites, la photographie aérienne, les modèles numériques d'altitude, les jeux de données raster, etc.
L'imagerie est gérée comme un type de données raster composé de cellules organisées dans une grille de lignes et colonnes. Outre la projection cartographique, le système de coordonnées d'un jeu de données raster inclut sa taille de cellule et une coordonnée de référence (correspondant généralement au coin supérieur ou inférieur gauche de la grille).
Ces propriétés permettent de décrire un jeu de données raster à l'aide d'un ensemble de valeurs de cellule, à partir de la ligne gauche supérieure.
Les images proviennent généralement de caméras capables de capturer des photographies aériennes pouvant être géoréférencées et corrigées par rapport à des localisations au sol (orthophotographie numérique).
L'imagerie permet également de collecter des données dans les parties visible et invisible du spectre électromagnétique. Le scanneur multispectral, transporté par les satellites Landsat, qui enregistre des images dans sept canaux (ou plages) le long du spectre électromagnétique est un exemple de ce type de système. Les mesures correspondant à chaque canal sont enregistrées dans une grille séparée. La pile de sept grilles compose une image multicanal.
