Représentation et modélisation des informations géographiques dans un SIG

Chaque SIG comporte un ensemble de jeux de données

En règle générale, un SIG permet de manier plusieurs jeux de données différents, chacun contenant des données sur un groupe d'entités donné (par exemples, des routes) référencé géographiquement à la surface de la Terre.

La conception de la base de données d'un SIG repose sur une série de thèmes des données, chaque thème correspondant à une représentation géographique donnée. Par exemple, les différentes entités géographiques peuvent être représentées en tant qu'entités (telles que des points, des lignes et des polygones), en tant qu'images à l'aide de rasters, en tant que surfaces à l'aide d'entités, de rasters ou de TIN ou encore en tant qu'attributs descriptifs contenus dans des tables.

Dans un SIG, les groupes homogènes d'objets géographiques sont organisés en thèmes des données, tels que des parcelles, des puits, des bâtiments, des orthophotographies et des modèles numériques de terrain (MNT) basés sur des rasters. Dans un SIG, il est important de définir précisément et simplement les jeux de données géographiques. De même, la conception de thèmes des données organisés en couches est un concept fondamental pour les SIG.

Les jeux de données SIG sont des ensembles logiques d'entités géographiques

Un jeu de données représente un ensemble d'entités homogènes pour chaque thème.

Les représentations géographiques sont organisées en une série de jeux de données ou couches. La plupart des jeux de données sont des éléments géographiques simples tels qu'un réseau routier, un ensemble de limites de parcelle, des types de sols, une surface altimétrique, des images satellite à une date donnée, des emplacements de puits ou une étendue d'eau.

Dans un SIG, les ensembles de données spatiales sont généralement organisés en jeux de données de classe d'entités ou jeux de données basés sur raster.

De nombreux thèmes des données sont représentés au mieux par un jeu de données unique, notamment pour les types de sols ou les emplacements de puits. D'autres thèmes, tels qu'une infrastructure de transport ou l'altitude de surface, sont souvent représentés par plusieurs jeux de données. Par exemple, les transports peuvent être représentés sous la forme de plusieurs classes d'entités pour les rues, intersections, ponts, bretelles d'autoroutes, voies ferrées, etc. Le tableau suivant illustre la représentation de l'altitude de surface à l'aide de plusieurs jeux de données.

Les jeux de données de raster sont utilisés pour représenter l'imagerie géoréférencée, ainsi que les surfaces continues telles que l'altitude, la pente et l'exposition.

Les couches thématiques deviennent des jeux de données. C'est le principe d'organisation clé dans une base de données SIG.

Chaque SIG contient plusieurs thèmes pour une zone géographique commune.

L'ensemble des thèmes tient lieu de pile de couches. Chaque thème peut être géré comme un ensemble d'informations indépendamment des autres thèmes. Chacun a sa propre représentation (comme un ensemble de points, lignes, polygones, surfaces, rasters, et ainsi de suite).

Les couches étant référencées spatialement, elles se superposent et peuvent être associées dans un affichage cartographique commun. En outre, les outils d'analyse SIG tels que la superposition de polygones permettent de fusionner les informations entre les couches de données pour découvrir et utiliser les relations spatiales dérivées.

Pour être fiable, une base de données SIG doit respecter ces principes et concepts généraux. Chaque SIG doit être doté d'un mécanisme permettant de décrire les données géographiques dans ces termes, ainsi qu'un ensemble d'outils pour utiliser, gérer et partager ces informations.

Utilisation des informations géographiques dans un SIG

Les données géographiques s'utilisent de deux manières fondamentales :

• en tant que jeux de données, qui sont des groupes homogènes d'entités, de rasters ou d'attributs, par exemple des parcelles, des puits, des bâtiments, des orthophotographies et des modèles numériques de terrain de type raster,
• en tant qu'éléments individuels ou sous-ensembles (entités, rasters et valeurs attributaires individuels) contenus dans chaque jeu de données.

Manipulation des jeux de données SIG

Dans ArcGIS, des groupes homogènes d'objets géographiques sont organisés en jeux de données relatifs à des sujets communs, par exemple des parcelles, des puits, des bâtiments, des orthophotographies et des modèles numériques de terrain de type raster.

La plupart des opérations effectuées dans ArcGIS s'appliquent à des jeux de données, soit déjà existants (leurs données sont entrées par les utilisateurs), soit nouveaux sous la forme de jeux de données de résultat. Les jeux de données constituent également la méthode de partage de données la plus couramment employée parmi les utilisateurs de SIG.

Les jeux de données fournissent les sources de données principales pour chacun des éléments suivants :

Cartes, globes et scènes 3D : ces vues assurent l'affichage principal des informations géographiques sous la forme d'une série de couches cartographiques. Chaque couche cartographique référence un jeu de données SIG spécifique permettant de symboliser et d'étiqueter le jeu de données. Ainsi, les couches cartographiques donnent vie à vos jeux de données SIG dans votre SIG.

Dans les cartes 2D et les scènes 3D, les couches permettent de symboliser et d'étiqueter des jeux de données SIG. Cette carte possède des couches pour les villes, autoroutes, limites d'état et de comté, plans et cours d'eau. Chacune de ces couches permet de représenter un jeu de données SIG.

Entrées destinées au géotraitement et jeux de données dérivés : les jeux de données SIG sont des sources de données couramment utilisées dans le géotraitement, notamment pour le traitement des données automatisé et l'analyse SIG. Les jeux de données sont utilisés en entrée et de nouveaux jeux de données sont dérivés en tant que résultats pour différents outils de géotraitement.

Le géotraitement vous aide à automatiser de nombreuses tâches par séries d'opérations, afin de pouvoir les exécuter en une seule étape. Cela permet de créer un workflow de traitement des données reproductible et bien documenté.

Les utilisateurs ont également recours aux jeux de données ArcGIS pour effectuer l'analyse spatiale.

Ce modèle illustre l'identification et le classement de sites potentiels pour l'aménagement de nouveaux parcs. Les bons emplacements potentiels doivent avoir une forte population et ne pas être situés trop près de parcs existants.

Utilisation d'entités individuelles et d'éléments individuels dans les jeux de données

En plus d'employer des jeux de données, les utilisateurs travaillent aussi avec les éléments individuels contenus dans les jeux de données. Ces éléments incluent des entités, des lignes et des colonnes individuelles dans des tables attributaires, et des cellules individuelles dans des jeux de données raster. Par exemple, quand vous identifiez une parcelle en pointant dessus, vous utilisez les éléments de données individuels d'un jeu de données :

Vous utilisez des éléments de données individuels lorsque vous modifiez des entités (par exemple ici, lorsque vous modifiez l'axe médian d'une route) :

Lors de l'utilisation de tables, les utilisateurs travaillent avec les informations descriptives contenues dans les lignes et les colonnes, comme illustré ici :