Les Systèmes d’Information Géographique, des outils au service du raisonnement géographique

Article de présentation des SIG, de leur intérêt pour le citoyen et dans l’enseignement.

Un système d’information géographique ou SIG peut être défini comme un ensemble de données, repérées dans l’espace, et d’origines variées, stocké sur support informatique, et structuré de façon à pouvoir en extraire commodément des synthèses utiles à la décision. En terme plus simple, il s’agit d’un programme informatique ou logiciel, qui permet d’allier les performances d’un système de gestion de bases de données et un logiciel de cartographie assistée par ordinateur.

Les SIG sont apparus dans les années 1970 et se sont perfectionnés parallèlement aux progrès de l’informatique. Peu à peu, ils sont devenus plus faciles à manipuler, particulièrement sous interface Windows. Aujourd’hui, on en trouve beaucoup d’applications en ligne sur des sites Web.

Les SIG sont donc devenus des outils courants dont différents secteurs marchands se sont emparés : ils constituent des outils d’aide à la décision très prisés des aménageurs routiers par exemple [Découvrez sur le site de la SAPRR, une animation flash basée sur des documents cartographiques, expliquant le processus de réalisation d’une autoroute], mais on les retrouve aussi dans des banques ou dans des entreprises commerciales, où ils sont utilisés pour le « géomarketing » = ciblage des clientèles, implantation de succursales… [Exemple de société offrant des services de geomarketing pour implantation ou mailing] Il paraît aujourd’hui important de se familiariser avec ces outils et avec les documents qu’ils sont susceptibles de produire. Ils pourraient être aussi des outils pertinents dans l’enseignement de la géographie…

Le fonctionnement des SIG

La règle des 5 A :

Les SIG sont classiquement définis selon cette règle :

L’acquisition : elle consiste à regrouper les différentes sources en vue de leur intégration au SIG suivant le problème à résoudre. La qualité de l’acquisition déterminera la qualité de toutes les étapes à venir.
L’archivage consiste à faire un choix dans l’organisation et le traitement des données. Il peut constituer un premier test de la qualité des données.
L’accès, c’est la mise à disposition des éléments d’information (tableaux de données, format de carte) et la capacité à les combiner (à une entité sur la carte correspond une entité dans un tableau de données).
L’analyse réside dans la possibilité qu’offre un SIG de traiter les informations au travers d’outils statistiques ou intuitifs.
L’affichage : restitution cartographique de la démarche menée à partir des données et correspondant à une requête spécifique.

Les requêtes spatiales.
L’objectif principal d’un SIG est de répondre à des requêtes spatiales. Ex : Un industriel recherche une implantation optimale pour un nouveau site de production. Il souhaite que l’usine soit proche des axes de transport principaux, soit sur une aire de faible valeur agricole, dans une zone éloignée des zones résidentielles, proche d’une station d’épuration…Le SIG va traiter ces différentes contraintes sous forme de requête booléenne, en mettant en relation des informations qui se trouvent archivées dans des couches superposées. Dans l’exemple retenu, une couche routes, une couche parcelles, une couche habitat, une couche adduction d’eau et traitement.

La difficulté du travail en multicouche réside dans la coïncidence géographique de ces différents niveaux d’information. Pour que les couches soient superposables, il faut qu’elles aient le même référentiel géographique. Dans notre exemple, la couche route peut être un dessin linéaire, la couche parcelle et la couche habitat peuvent être des statistiques exprimées par circonscription, et la couche eau un relevé linéaire et ponctuel. Pour que ces différents niveaux d’information communiquent entre eux, il va falloir leur donner des points communs. Le plus souvent, on va utiliser l’information topographique (longitude, latitude, altitude) et donc recaler l’information sur un MNT(Modèle Numérique de Terrain). Mais on peut aussi caler l’information sur le découpage communal de l’INSEE si les données qui nous intéressent n’ont pas besoin d’être travaillées à une échelle supérieure à celle de la commune. On cerne mieux ici les difficultés que vont poser l’archivage et l’accès des données. Le résultat des requêtes spatiales est communiqué sous la forme d’une carte qu’il ne reste plus qu’à analyser, ou qui amène à reformuler la requête initiale, si le résultat n’est pas convaincant.

Pour une présentation plus détaillée des SIG et de leur fonctionnement, consulter le Serveur Educatif de l’Information Géographique de l’IGN.

Depuis quelques années, les logiciels de SIG ont fait l’objet d’expérimentation dans l’enseignement secondaire, dans différentes académies. Ces travaux sont présentés sur le site des Clionautes. Ces expérimentations ont été présentées aussi à deux reprises déjà lors du Festival International de Géographie de Saint-Dié. La revue l’Ingénierie Educative a consacré le n°44 d’octobre 2003 aux Cartes et Systèmes d’Information Géographique, de nombreux articles permettent de faire le point sur l’utilisation des SIG dans la pratique pédagogique.

À propos de l'auteur

Cécile De Joie

Prof au lycée des Chaumes à Avallon depuis septembre 2006. Formatrice TICE HG dans l'académie de Dijon.

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