Conception et réalisation d'une application de webmapping d'analyse territoriale sur des SIG et bases de données open source : cas du territoire camerounais

c. Mise en place d'un SIG

La mise en place d'un SIG est une opération qui se déroule en plusieurs phases :

· De quelles données ai-je besoin ?

Si l'on considère un Système d'Information Géographique comme un moteur, il est essentiel pour qu'il fonctionne de l'alimenter avec un carburant. Dans l'univers des SIG, ce carburant ce sont les données. Si vous n'êtes pas familier avec les données cartographiques, posez-vous d'abord la question " quel est l'usage de ces données et qu'elle en est la finalité ? "

Nous vous proposons de découvrir ici quelques grands thèmes de données disponibles aujourd'hui sur le marché sachant que de nombreux projets SIG aujourd'hui dans le monde s'appuient sur ces catalogues

F Les données cartographiques de base

Elles incluent les routes et autoroutes, les limites administratives, les noms de communes, les cours d'eau, les espaces verts et d'une façon générale toutes les informations habituelles disponibles sur une carte papier. Ces données sont majoritairement disponibles sous la forme raster.

F Les cartes et données sectorielles

Elles intègrent des informations sur la démographie, les habitudes de consommation, les aspects financiers, la santé, les télécommunications, la criminalité, la sécurité civile, les entreprises, les transports et de nombreuses autres informations sectorielles. Ces données sont disponibles suivant les cas en format cartographique ou sous forme de données tabulaires.

F Les cartes et données environnementales

Elles réunissent les informations sur l'environnement, le climat, les risques liés à l'environnement, les images satellitales, la topographie et les ressources naturelles.

F Les cartes et données de références mondiales

Elles illustrent une représentation mondiale intégrant les frontières et toutes les informations liées à chaque pays (populations, revenus, PIB, économie...).

· Comment trouver les données dont j'ai besoin ?

S'il existe plusieurs offres de données dans le Monde, celles ci ne sont pas toujours exhaustives et compatibles les unes avec les autres. C'est pourquoi il existe au Cameroun, L'Institut National de la Cartographie (INC), dont la vocation est de bâtir et de proposer les catalogues de données les plus cohérents et opérationnels sur l'ensemble du territoire.

L'INC n'étant pas producteur de données, c'est au travers de coéditions avec les plus grands producteurs français et européens qu'il vous propose un catalogue unique sur le marché.

N.B : Un véritable atlas géographique sur Internet

Le nouveau site cartographique du "  National Geographic Society " (http://www.nationalgeographic.com/maps/index.html) illustre parfaitement la diversité et la richesse des données disponibles. Vous trouverez sur ce site un véritable atlas géographique interactif intégrant une partie des données évoquées ci dessus.

· Intégrer des données dans un SIG (acquisition et saisie)

Un SIG ne peut fonctionner que s'il contient des données. L'acquisition de ces données est la phase la plus coûteuse dans la mise en place d'un projet SIG. Il y a donc tout intérêt à bien définir ses besoins et à comparer l'ensemble des données disponibles

Avant d'utiliser des données papier dans un SIG, il est nécessaire de les convertir dans un format informatique. Cette étape essentielle depuis le papier vers l'ordinateur s'appelle digitalisation.

Les SIG modernes sont capables d'automatiser complètement ces tâches pour des projets importants en utilisant la technologie des scanners. D'autres projets moins importants peuvent se contenter d`une phase de digitalisation manuelle (table à digitaliser). Aujourd'hui de nombreuses données géographiques sont disponibles dans des formats standard lisibles par les SIG. Ces données sont disponibles auprès de producteurs de données et peuvent être directement intégrées à un SIG

.A partir du moment où l'on a défini les informations nécessaires à notre besoin, il reste à régler la question du choix du mode d'acquisition des données : si les données existent déjà, les importer ou dans le cas contraire, les saisir.

Les données existent : il faut les importer dans le système

L'importation de données est la première manière d'acquérir des données. Les SIG offrent généralement trois types de moyens d'importer des données :
- importer une base de données structurée dans un format interne à un SIG. Ce moyen convient entre les SIG d'un même type mais est plus délicat entre des SIG de types ou de versions différentes.

- importer un fichier "à plat", simple fichier textes contenant toutes les informations structurées de façon simple. Néanmoins un important travail de structuration des données est nécessaire pour coïncider avec la structure interne du SIG.

- passer par une des normes d'échange disponible sur le marché. Ce troisième moyen est le plus économique à long terme.

D'une façon générale, l'importation des données sémantiques est plus simple : import de simples fichiers Excel ou Access....

Les données n'existent pas : il faut créer une base de données

La géométrie des objets provient essentiellement de vectorisation d'images existantes : fonds de carte, photos ou images satellitales redressées. Mises comme fond d'écran en mode raster, les objets peuvent être saisis à la souris ou bien installés sur une table à digitaliser, ils sont saisis avec un curseur. Pour passer une carte ou une photo en mode raster, on utilise un scanneur.

La numérisation consiste à suivre avec le curseur le contour d'un objet sur le document à numériser (carte sur table ou image à l'écran), en enregistrant les points caractéristiques (début, points intermédiaires, fin). Elle peut être issue de relevés GPS ou de la photogrammétrie.

Le géocodage est une façon de créer des objets géométriques très utilisée en géomarketing. A partir de données sémantiques (n° de commune, adresse, etc.) associées à un enregistrement, le logiciel va rechercher dans une base de données existante la commune, la rue...noter les coordonnées géométriques (X, Y ou latitude, longitude) et positionner ainsi un nouvel objet géométrique. Un client est ainsi correctement positionné dans la bonne rue de sa commune. Après avoir numérisé la géométrie des objets, l'opérateur remplira selon ses besoins une fiche attributaire pour chaque objet, il entrera alors les données alphanumériques dites sémantiques

· Gestion et organisation des données

Les sources d'informations (comme celles décrites précédemment) peuvent être d'origines très diverses. Il est donc nécessaire de les harmoniser afin de pouvoir les exploiter conjointement (c'est le cas des échelles, du niveau de détail, des conventions de représentation...) Les SIG intègrent de nombreux outils permettant de manipuler toutes les données pour les rendre cohérentes et ne garder que celles qui sont essentielles au projet.
Ces manipulations peuvent, suivant les cas n'être que temporaires afin de se coordonner au moment de l'affichage ou bien être permanentes pour assurer alors une cohérence définitive des différentes sources de données.

Si pour les petits projets il est envisageable de stocker les informations géographiques comme de simples fichiers, il en est tout autrement quand le volume de données grandit et que le nombre d'utilisateurs de ces mêmes informations devient important. Dans ce cas il est essentiel d'utiliser un SGBD (Système de Gestion de Bases de Données) pour faciliter le stockage, l'organisation et la gestion des données.

Un SGBD n'est autre qu'un outil de gestion de la base de données.
Il existe de nombreux types de SGBD, mais en Système d'Information Géographique, le plus utilisé est le SGBDR (Système de Gestion de Bases de Données Relationnel). Les données y sont représentées sous la forme de tables utilisant certains champs comme lien. Cette approche qui peut paraître simpliste offre une souplesse et une flexibilité sans équivalent permettant aux SIG de s'adapter à tous les cas de figure.

· Interrogation et analyses

Disposant d'un SIG et de données, vous allez pouvoir commencer par poser des questions simple telles que :

§ A qui appartient cette parcelle ?

§ Lequel de ces deux points est le plus loin ?

§ Où sont les terrains utilisables pour une industrie ?

Et des questions intégrant une analyse, comme par exemple :

§ Quels sont les terrains disponibles pour construire de nouvelles maisons ?

§ Quels sont les sols adaptés à la plantation de cacao ?

§ Si je construis une autoroute ici, quel en sera le trafic 

Les SIG procurent à la fois des outils simples d'interrogation et de puissantes solutions d'analyses accessibles à tous les publics. Les SIG modernes disposent de nombreux et puissants outils d'analyse, mais deux d'entre eux apparaissent comme particulièrement essentiels :

L'analyse de proximité

- Combien existe-t-il de maisons dans une zone de 100 mètres de part et d'autre de cette autoroute ?

- Quel est le nombre total de client dans un rayon de 10 km autour de ce magasin ?

Pour répondre à ces questions, les SIG disposent d'algorithmes de calcul appelés " buffering " afin de déterminer les relations de proximité entre les objets.

Figure 4 -Analyse de proximité

L'analyse spatiale

L'intégration de données au travers des différentes couches d'information permet d'effectuer une analyse spatiale rigoureuse. Cette analyse par croisement d'information, si elle peut s'effectuer visuellement (à l'identique de calques superposés les uns aux autres) nécessite souvent le croisement avec des informations alphanumériques.

Croiser la nature d'un sol, sa déclivité (obliquité, inclinaison), la végétation présente avec les propriétaires et les taxes payées sont un exemple d'analyse sophistiquée que permet l'usage d'un SIG

Figure 5 - Analyse spatiale

· Visualisation

Pour de nombreuses opérations géographiques, la finalité consiste à bien visualiser des cartes et des graphes. Une carte vaut mieux qu'un long discours. La carte est en effet un formidable outil de synthèse et de présentation de l'information.

Les SIG offrent à la cartographie moderne de nouveaux modes d'expression permettant d'accroître de façon significative son rôle pédagogique. Les cartes créées avec un SIG peuvent désormais facilement intégrer des rapports, des vues 3D ; des images photographiques et toutes sortes d'éléments multimédia.