ArcGIS
ArcGIS est un ensemble de logiciels SIG réalisé par la société ESRI. La version actuelle est ArcGIS 9.2
Sommaire
Qu'est ce qu'un SIG?
Un Système d’Information Géographique est un outil informatique permettant de représenter et d’analyser toutes les choses qui existent sur terre ainsi que tous les événements qui s’y produisent.
Les SIG offrent toutes les possibilités des bases de données (telles que requêtes et analyses statistiques) et ce, au travers d’une visualisation unique et d’analyse géographique propres aux cartes. Ces capacités spécifiques font du SIG un outil unique, accessible à un public très large et s’adressant à une très grande variété d’applications.
Un SIG stocke les informations concernant le monde sous la forme de couches thématiques pouvant être reliées les unes aux autres par la géographie. Ce concept, à la fois simple et puissant a prouvé son efficacité pour résoudre de nombreux problèmes concrets.
L’information géographique contient soit une référence géographique explicite (latitude & longitude ou grille de coordonnées nationales) soit une référence géographique implicite (adresse, code postal, nom de route…). Le géocodage, processus automatique, est utilisé pour transformer les références implicites en références explicites et permettre ainsi de localiser les objets et les événements sur la terre afin de les analyser.
Les principales fonctions d'un SIG
- La saisie
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 standards lisibles par les SIG. Ces données sont disponibles auprès de producteurs de données et peuvent être directement intégrées à un SIG.
- Les manipulations
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.
- La gestion
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, type Access). Les données y sont représentées sous la forme de tables utilisant certains champs comme lien. Cette approche qui peut paraître simpliste offre une souplesse.
- L'interrogation et l'analyse
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 se trouvent les zones Natura 2000 ?
Et des questions intégrant une analyse, comme par exemple : -Quelles sont les communes qui ont plus de 40% de leur surface en zone Natura 2000 -Quels sont les sols adaptés à la culture du maïs ?
- 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’informations, 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, la végétation présente avec les propriétaires et les taxes payées est un exemple d’analyse sophistiquée que permet l’usage d’un SIG.
- La 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.
L'utilisation du SIG dans l'ODR
La plateforme mise en place par l'INRA est un observatoire des programmes communautaires de développement rural. A ce titre, l'ensemble des données disponibles dans l'ODR sont des données de politiques publiques rattachées aux découpages adminitratifs dont l'entité géographique la plus fine est la commune (cf article sur l'Observatoire ODR) Cependant d'autres zonages coexistent et sont nécessaires à l'évaluation du Réglement de Développement Rural. En effet, en agro-environnement on distingue 3 types de niveau d'organisation spatiale :
- le niveau d'organisation écologique : bassin versant, cours d'eau, zones Natura 2000, zonage DCE....
- le niveau d'organisation socio-économique : systèmes exploitations, parcelles...
- le niveau d'organisation politico-administratif : communes, cantons...
Il y a donc plusieurs échelles d'analyses différentes. Le passage d'une entité spatiale à une autre consiste alors à appliquer des méthodes de spatialisation et de géotraitement utlisées par les SIG pour avoir des correspondances entre les données. Le problème se pose particulièrement sur les données écologiques et environnementales dont la réalité et le découpage n'est pas communal. Nous avons donc utlisé les fonctions d'un logiciel SIG afin d'unir, de fusionner, d'intersecter ou de découper ces zonages pour établir des tables de correspondance avec les géocodes communaux (Code INSEE).
Le logiciel ArcGIS (version 8.3) a permis d'utiliser des opérateurs spatiaux pour les données suivantes :
- Corine Land Cover : référentiel d’occupation du sol calé sur la cartographie de l’IGN.
Création d'une table de correspondances grâce à la segmentation spatiale des polygones d'occupation du sol de Corine Land Cover par commune
- Natura 2000 : zonage de conservation des habitats naturels de la faune et de la flore sauvages.
Intersection des polygones Natura 2000 avec les communes et affectation des variables concernant le type de zone (SIC, ZPS ou les 2), le code du site et la surface).
- BD Carthage : référentiel hydrographique français.
Création de tables de correspondance entre les cours d'eau, les zones hydrographiques et les communes, affectation des variables concernant la classification des cours d'eau et la longueur par commune.
- Régions forestières : inventaire national des régions forestières.
Correspondances entres les régions forestières et les communes, affectation des surfaces par commune et par type de région.
Opérateurs spatiaux
- Fusion des entités en fonction d’un attribut : agrégation dans une même couche des entités possédant la même valeur d’attribut. Par exemple, cette fonction est utilisée pour créer de nouvelles couches comme les départements à partir de l’attribut « nom du département » que l’on trouve sur la couche commune 99 de GéoFLA. En fusionnant les polygones, vous pouvez faire des statistiques sur les attributs (moyenne, somme, nombre, min-max…).
- Combinaison des couches : concaténation de plusieurs couches en une seule. On peut, par exemple, combiner plusieurs couches départementales contenant des données de recensement pour constituer une couche représentant la métropole. Si les couches combinées possèdent les mêmes champs, les valeurs seront copiées dans la couche résultante. Si l’une des couches combinées contient un champ différent, il ne sera pas utilisé. De la même façon s’il manque un champ à l’une des couches combinées, la valeur dans la couche sera nulle.
- Découpage d’une couche en fonction d’une autre : réduction de l’espace d’une couche par adaptation à celui d’une autre. On peut, par exemple, découper les cours d’eau en fonction des limites d’une commune ou d’un département.
- Intersection de 2 couches : recherche des entités incluses dans l’espace commun à deux couches. Supposons que l’on ait une couche des limites communales et une couche de l’occupation du sol (CLC) et que l’on veuille avoir le type d’occupation pour chaque commune. L’intersection des deux couches aboutit à une nouvelle couche combinant leurs attributs. Les entités de la nouvelle couche sont des polygones d’occupation du sol affectés d’attributs communaux (code INSEE, nom de la commune….). Lorsqu’un polygone franchit la limite d’une commune, il est fractionné.
- Union des 2 couches : combinaison de 2 couches de polygones. On ne peut unir que des couches contenant chacune des polygones.
