Un SIG est basé sur des couches

Tout comme une carte, un SIG est basé sur des couches.

Tout comme les couches thématiques d'une carte, les jeux de données SIG représentent des ensembles logiques d'entités associées à des positions et des formes géographiques, ainsi qu'à des informations descriptives liées à chaque entité, stockées sous forme d'attributs.

Avant l'avènement des SIG, les cartographes créaient une série de couches cartographiques afin de décrire la géographie d'un lieu et le caractériser. Ils avaient souvent recours à des transparences qu'ils pouvaient superposer sur une table légère. Ces affichages intégrés permettaient de visualiser des relations spatiales et d'approfondir la perception des caractéristiques d'un endroit. Les professionnels s'appuyaient sur ces affichages pour leurs interprétations et pour en tirer des conclusions pertinentes.

L'un des visionnaires qui ont utilisé ce processus à des fins de planification, Ian McHarg, était architecte paysagiste et auteur d'ouvrages concernant la planification régionale à l'aide des systèmes naturels. Son livre intitulé Composer avec la nature publié en 1969 propose des concepts pour la planification écologique, qui s'appuient sur ces principes de superposition de cartes. Pour en savoir plus sur Ian McHarg et son œuvre, reportez-vous à l'article le concernant sur Wikipédia.

À la même époque, Roger Tomlinson, connu comme le père des SIG, a présenté ses premières théories. Il a approfondi les concepts de couches thématiques et de superpositions en tant que pierre angulaire des SIG, entre autres aspects.

Ces précurseurs dans le domaine des SIG ont réfléchi à la manière dont les informations géographiques pouvaient être réparties en une série de couches d'informations logiques, plutôt qu'en un ensemble aléatoire d'objets. Ils envisageaient des ensembles homogènes de représentations qui pourraient être gérées en tant que couches. Ces premiers utilisateurs de SIG ont organisé les informations en thèmes des données décrivant la répartition de chaque phénomène et la façon dont chaque thème doit être représenté dans une étendue géographique. Ils ont découvert qu'ils pouvaient utiliser des types de données SIG relativement simples (points, lignes, polygones et rasters). Ces couches de données simples pouvaient être combinées par le biais de leur emplacement. Ainsi, le géoréférencement permettait l'association ou la superposition des jeux de données sur une carte à l'aide d'opérations de géotraitement telles que la superposition de polygones.

Ces pionniers ont également mis au point un protocole pour la collecte de données et une méthode de gestion de ces ensembles sous la forme de couches de données géographiques. Voici un exemple de représentation des sols.

Un type de sol dominant peut être attribué à chaque surface (polygone) d'une étendue donnée et l'utilisation des propriétés ou attributs de chaque polygone permet de décrire les types de sol et de les classer de manière cohérente. Dans le cas de sols, les ensembles très complexes de propriétés sont généralement enregistrés pour chaque polygone de sol.

Par exemple, un thème peut être défini pour délimiter les différentes zones représentant le type de sol dominant (c'est-à-dire un ensemble de couches de polygones de type de sol et leurs descriptions en tant que valeurs attributaires).

Ce principe d'organisation des couches géographiques est devenu l'un des principes universels des SIG qui ont servi de base à la façon dont les systèmes SIG représentent, utilisent, gèrent et appliquent les informations géographiques.