Qu’est-ce que les systèmes d’information géographique (SIG) ?

Qu’est-ce que les SIG ?

Les systèmes d’information géographique (SIG) stockent, analysent et visualisent des données relatives à des positions géographiques sur la surface de la Terre.

SIG signifie Systèmes d’information géographique et est un outil informatique qui examine les relations spatiales, les modèles et les tendances en géographie.

Il a été utilisé dès 1854 (sans ordinateur bien sûr !) pour cartographier une épidémie dans la ville de Londres. Fondamentalement, nous utilisons toujours ce type d’analyse spatiale aujourd’hui, mais de manière plus sophistiquée.

En bref :

Les données sans référence spatiale ne fournissent pas de contexte géographique. Et sans contexte géographique, vous ne pouvez pas comprendre pleinement le monde dans lequel nous vivons aujourd’hui.

C’est pourquoi nous avons besoin des systèmes d’information géographique (SIG) et comment se fait-il qu’ils aient un impact substantiel dans notre vie quotidienne (que vous ne remarquez peut-être même pas).

LIRE PLUS : Le pouvoir de l’analyse spatiale : Patterns in Geography

Qu’est-ce que la cartographie SIG ?

La cartographie SIG produit des visualisations d’informations géospatiales. Les 4 idées principales des systèmes d’information géographique (SIG) sont :

• Créer des données géographiques.
• Gérer ces données dans une base de données.
• Analyser et trouver des modèles.
• Visualiser ces données sur une carte.

Parce que la visualisation et l’analyse des données sur des cartes ont un impact sur notre compréhension des données, nous pouvons prendre de meilleures décisions en utilisant les SIG.

Il nous aide à comprendre ce qui est où. L’analyse devient simple. Les réponses deviennent claires.

Quelles sont les applications du SIG?

Chaque jour, le SIG alimente des millions de décisions dans le monde, comme ces 1000 applications SIG. Il a un grand impact dans notre vie et vous ne vous en rendez peut-être même pas compte. Par exemple, nous utilisons les SIG pour :

• Pointer les nouveaux emplacements de magasins
• Reporter les pannes de courant
• Analyser les modèles de crime
• Routage dans la navigation automobile
• Prévoir et prédire la météo

Visualiser la géographie avec des cartes

Je pense que vous serez d’accord :

Il est VRAIMENT difficile de visualiser les coordonnées des latitudes et des longitudes à partir d’une feuille de calcul.

Mais quand on additionne ces positions sur une carte, soudain les feuilles de calcul prennent vie.

C’est parce que les cartes rendent l’information géographique plus facile à comprendre.

Lorsque vous avez un contexte géographique, vous ne voyez pas seulement où ils se trouvent sur une carte. Mais vous pouvez :

• Calculer la distance entre les points
• Vérifier si les points sont regroupés pour des modèles et des tendances
• Trouver la route optimale entre les villes

Composantes des systèmes d’information géographique

Les 3 principales composantes des systèmes d’information géographique sont :

1. DONNÉES : Les SIG stockent les données de localisation sous forme de couches thématiques. Chaque ensemble de données possède une table d’attributs qui stocke des informations sur l’élément. Les deux principaux types de données SIG sont les données matricielles et vectorielles :

Matricielles
Les données matricielles ressemblent à des grilles car elles stockent les données en lignes et en colonnes. Ils peuvent être discrets ou continus. Par exemple, nous représentons souvent la couverture du sol, les données de température et l’imagerie comme des données matricielles.

Vecteur
Les vecteurs sont des points, des lignes et des polygones avec des sommets. Par exemple, les bouches d’incendie, les courbes de niveau et les limites administratives sont souvent des vecteurs.

2. MATÉRIEL : Le matériel fait fonctionner les logiciels SIG. Il peut s’agir d’un serveur puissant, d’un téléphone portable ou d’une station de travail SIG personnelle. L’unité centrale est votre cheval de bataille et le traitement des données est le nom du jeu. Les doubles écrans, le stockage supplémentaire et les cartes de traitement graphique croustillantes sont des must-have aussi dans les SIG.

3. LOGICIELS : ArcGIS et QGIS sont les leaders des logiciels SIG. Les logiciels SIG se spécialisent dans l’analyse spatiale en utilisant les mathématiques dans les cartes. Il mélange la géographie avec la technologie moderne pour mesurer, quantifier et comprendre notre monde.

Diriger les décisions avec l’analyse spatiale

Nous n’avons jamais eu autant de problèmes urgents nécessitant une perspective géospatiale. Par exemple, le changement climatique, les catastrophes naturelles et la population sont tous de nature géographique. Ces problèmes mondiaux nécessitent des connaissances basées sur la localisation qui ne peuvent provenir que d’un SIG.

La plupart des gens pensent que les SIG ne servent qu’à « faire des cartes ». Mais nous exploitons la puissance des SIG grâce aux connaissances de l’analyse spatiale. Nous utilisons l’analyse spatiale par le biais des mathématiques dans les cartes. L’analyse spatiale est difficile avec les cartes papier, c’est pourquoi nous avons besoin des SIG. Voici des exemples d’analyse spatiale:

BUFFER:

L’outil tampon génère un polygone autour des caractéristiques à une distance déterminée. En créant des tampons, vous pouvez trouver les caractéristiques environnantes qui sont dans les tampons.

HOT SPOT:

Les points chauds mettent en évidence les zones qui ont des grappes de points. Alors que les points froids ont une faible densité de points.

Construisez votre carrière en géomatique

Cette citation signifie que si vous prenez 80% de toutes les données gouvernementales, 80% ont un contexte géographique. Cette citation provient de Robert Williams dans son article « Selling a geographical information system to government policymakers. »

Mais récemment, les chercheurs ont réduit ce pourcentage à 60% en 2012. Quoi qu’il en soit, la géographie est une composante importante des données.

De la planification d’un pipeline à la navigation des navires, les problèmes spatiaux ont besoin de penseurs spatiaux. C’est pourquoi les systèmes d’information géographique se sont étendus à d’innombrables disciplines. Les carrières dans les SIG sont en plein essor pour :

• Les cartographes créent des cartes. En fait, l’origine de « cartographe » vient de charta qui signifie « tablette ou feuille de papier » et graph « dessiner »
• Gestionnaires de bases de données stockent et extraient des informations à partir d’ensembles structurés dans des bases de données spatiales.
• Programmeurs écrivent du code et automatisent les processus redondants des SIG. Par exemple, les langages de programmation SIG comprennent Python, SQL, C++, Visual Basic et JavaScript.
• LES SPÉCIALISTES DE LA DÉTECTION À DISTANCE utilisent des logiciels d’imagerie aérienne, d’imagerie par satellite et de télédétection.
• Les ANALYSES SPATIAUX utilisent des outils de géotraitement pour manipuler, extraire, localiser et analyser des données géographiques.
• Les arpenteurs-géomètres mesurent les coordonnées tridimensionnelles sur le terrain.

LIRE LA SUITE : Attentes salariales en matière de SIG : Gravir l’échelle de carrière des SIG

Les SIG ont tous commencé par la cartographie du choléra

En 1854, le choléra a frappé la ville de Londres, en Angleterre. Personne ne savait où la maladie avait commencé. Alors, le médecin britannique John Snow a commencé à cartographier l’épidémie. Ce n’était pas seulement la maladie. Mais il a aussi cartographié les routes, les limites des propriétés et les lignes d’eau.

Les grandes découvertes et améliorations impliquent invariablement la coopération de nombreux esprits. On peut m’attribuer le mérite d’avoir ouvert la voie aux SIG. Mais quand je regarde le développement ultérieur, je sens que le crédit est dû à d’autres plutôt qu’à moi seul.
-Roger Tomlinson

Quand il a ajouté ces caractéristiques à une carte, quelque chose d’intéressant s’est produit. Il a remarqué que les cas de choléra ne se trouvaient que le long d’une ligne d’eau. C’était une percée qui reliait la géographie à la sécurité de la santé publique. Mais ce n’était pas seulement le début de l’analyse spatiale. Elle a également marqué le début de l’épidémiologie, l’étude de la propagation des maladies.

En 1968, un homme du nom de Roger Tomlinson a commencé à assembler l’informatique moderne avec des cartes. En fait, c’est lui qui a inventé le terme « SIG » dans son article « A Geographic Information System for Regional Planning ». À ce moment-là, le SIG est véritablement devenu un outil informatique permettant de stocker des données cartographiques. En 2014, Roger Tomlinson est décédé et on se souviendra toujours de lui comme du « père des SIG ».

LIRE PLUS : La remarquable histoire des SIG

Utilisations et applications des SIG

Les systèmes d’information géographique sont bourrés d’exemples de cas d’utilisation. Par exemple, nous avons trouvé plus de 1000 utilisations et applications des SIG. Voici quelques exemples ci-dessous.

ENVIRONNEMENT : De loin, les plus gros utilisateurs sont pour l’environnement. Par exemple, les défenseurs de l’environnement utilisent le SIG pour les changements climatiques, les études sur les eaux souterraines et les évaluations d’impact.

MILITAIRE ET DÉFENSE : Les militaires sont de gros utilisateurs du SIG. Ils l’utilisent pour le renseignement de localisation, la gestion logistique et les satellites espions.

AGRICULTURE : Les agriculteurs l’utilisent pour l’agriculture de précision, la cartographie des sols et la productivité des cultures.

FORESTERIE : Les forestiers gèrent le bois, suivent la déforestation et inventorient les peuplements forestiers avec le SIG.

Affaires : Plus du côté des affaires, le SIG sert à la sélection des sites, au profilage des consommateurs et à la prospection des clients.

IMMOBILIER : Les exemples dans l’immobilier comprennent l’analyse du marché, l’évaluation des maisons et le zonage.

SECURITE PUBLIQUE : Le SIG montre la propagation des maladies, la réponse aux catastrophes et la santé publique.

Que peut faire le SIG pour vous ?

Les systèmes d’information géographique répondent mieux aux questions sur la localisation, les modèles et les tendances. Par exemple :

1. Où se trouvent les caractéristiques terrestres ? Si vous avez besoin de trouver la station-service la plus proche, le SIG peut vous indiquer le chemin. Le SIG peut trouver l’emplacement optimal en connectant les volumes de trafic, les informations de zonage et les données démographiques.

2. Quels sont les modèles géographiques existants ? Dans la conservation, nous voulons connaître l’habitat des animaux à l’aide de colliers GPS et de la couverture du sol. En connaissant les emplacements des animaux, nous pouvons corréler les types de terres préférées avec les emplacements GPS. Au final, nous avons une base de données massive avec tous les types d’espèces d’animaux.

3. Quels sont les changements survenus sur une période donnée ? Le temps est l’élément manquant pour étudier le changement. Par exemple, nous comprenons le changement grâce à la télédétection de l’environnement. De même, nous prévoyons mieux les catastrophes en constatant les changements dans le temps.

4. Quelles sont les implications spatiales ? Si une entreprise veut construire un nouveau projet, le SIG excelle dans le stockage des données environnementales. La plupart des évaluations environnementales utilisent le SIG pour comprendre l’impact des projets dans le paysage.

Qu’est-ce que la science de l’information géographique (SIGc) ?

Alors que les systèmes d’information géographique répondent au « quoi » et au « où », la science de l’information géographique (SIGc) s’intéresse au « comment » et à son développement.

Comment les SIG vont-ils se développer dans les prochaines années ? C’est une question que la science de l’information géographique comprend le mieux.

La science de l’information géographique fournit tous les éléments constitutifs des systèmes d’information géographique. Elle puise dans l’informatique, les mathématiques, la géographie, les statistiques, la cartographie et la géodésie.

La science de l’information géographique intègre les connaissances de ces domaines dans les systèmes d’information géographique.

• Les systèmes d’information géographique relient le quoi au où.
• La science de l’information géographique découvre le comment.

Résumé : Qu’est-ce que les systèmes d’information géographique ?

Vous pourriez vous demander : Les géographes ne répondent-ils pas à ces questions depuis des siècles ? Si, ils le font. Mais les géographes peuvent répondre à ces questions beaucoup mieux avec les systèmes d’information géographique.

Lorsque nous avons commencé à enregistrer des inventaires sur des cartes papier, c’était un processus assez fastidieux. Mais de quoi avions-nous réellement besoin ? Nous avions besoin d’un SIG pour enregistrer et stocker les observations. De plus, nous avions besoin d’un tableau pour stocker les attributs des données.

Quel est l’essentiel ? Les systèmes d’information géographique (SIG) nous permettent d’interpréter les données en comprenant les relations, les modèles et les tendances. Ensuite, la visualisation et l’analyse des données sur le plan géographique ont un impact sur notre compréhension du monde dans lequel nous vivons.

• Qu’est-ce que la géofencing ?
• Qu’est-ce que la télédétection ? Le guide définitif
• Quelle est la différence entre la géomatique et les SIG?

1. Williams, Robert (1987), Selling a geographical information system to government policymakers. Documents de la conférence annuelle de 1987 de l’Association des systèmes d’information urbains et régionaux.

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