Les Systèmes d'Information Géographique

 Le Système d'information géographique (SIG), apparaissant concrètement dés les années 60, a, grâce aux avancées de l'informatique, atteint aujourd'hui son paroxisme. Il à véritablement métamorphosé l'analyse spatiale et son application : changement majeur pour les spécialistes, les professionnels, mais également pour chacun d'entre nous dans la vie quotidienne. Sans le savoir les SIG sont omniprésents dans nos sociétés modernes. Pour le réaliser il faut comprendre ce qu'est concrètement un SIG et comment cela fonctionne. Il faut également observer ses finalités et ses applications multiples.

Définition et origines :

Un SIG est comme son nom l'indique un système qui détient et qui permet d'accéder à de l'information. C'est un ensemble organisé dans lequel on distingue cinq grandes composantes : des logiciels informatiques, des données, des matériels informatiques, des connaissances techniques et les utilisateurs.

Ce système permet de saisir, stocker, mettre à jour, manipuler, analyser et présenter de manière précise et rapide toutes formes d'informations.

Les exemples les plus connus de SIG : GoogleEarth, Géoportail... ou encore le GoogleMap, même un simple GPS est en fait un SIG.

Ces systèmes permettent donc d'analyser et combiner des données géographiques pour produire des cartes et des documents statistiques, cela permet en outre de faire apparaître des cartes corrélant différentes données. On réalise l'importance de cette finalité lorsqu'il s'agit de mettre en parallèle non pas deux ou trois données ou facteurs mais des dizaines voire même des centaines.

Les origines sont vagues,certains spécialistes remontant même jusqu'aux traces gravées sur les parois de la grotte de Lascaux (représentant une distribution d'enclos). On cite également souvent l'étude du Dr. John Snow (1). Ce dernier a, en 1854 pendant l'épidémie de Choléra à Londres, représenté sur un plan du quartier de Soho, la localisation des malades corrélé aux points d'eaux utilisés par ceux-çi. Il détermina ainsi le foyer de contamination.

Les Systèmes d'Informations Géographiques apparaissent cependant concrètement dans les années 60 avec les avancées de l'informatique et encouragé par la prise de conscience environnementale.

C'est en visualisant le film “Data for Decision” (2), qui décrit le développement du Canada Geographic Information System dans les années 60, que l'on réalise à quel point l'informatique à révolutionné les méthodes d'analyse spatiale et ouvert la voie à un véritable bouleversement de l'information.

Les données sont malléables et quasi instantanées, les cartes sont enregistrées et reproductibles à l'infini avec la plus grande des précisions... et surtout elles n'occupent plus des milliers d'étagères à perte de vue. L'arrivée d'Internet et de la sophistication sans cesse plus poussée des ordinateurs ne accélérera exponentiellement les choses.

“Le Dr. David J. Maguire distingue ainsi trois périodes dans l'évolution des SIG (3)   :

• De la fin des années 50 jusqu'au milieu des années 70 : le début de l'informatique et les premières cartographies automatiques.

• Du milieu des années 70 jusqu'au début des années 80 : la diffusion des outils de cartographie automatique SIG dans les organismes d'Etats (armée, cadastre, services topographiques, etc...)

• Depuis les années 80 : Croissance du marché des logiciels, développement des applications, mises en réseau des bases de données, banalisation de l'usage de l'information géographique.”

On comprend ainsi les changements majeurs qu'apportent les SIG dans le domaine de l'analyse spatiale du fait même de son développement et de sa complexification. Ces avancées se font en parallèle des progrès de l'informatique et du traitement de l'information. Cependant l'importance de ces systèmes réside dans leurs finalités même.

Finalités des SIG :

Les Systèmes d'Information Géographique se recoupent ainsi à la croisée de plusieurs disciplines : La géographie évidemment, mais aussi les sciences naturelles, l'aménagement du territoire, la cartographie, les mathématiques, les statistiques, l'informatique, la télédétection...

Le SIG permet de répondre à différentes questions d'analyses :

• l'analyse thématique : les questions d'identification ou de localisation (Qu'est ce que cet objet, où se situe t'il ?)

• l'analyse temporelle : les questions de tendances ou d'évolution (quels changements depuis ?)

• l'analyse spatiale : les questions de répartition (à quelle distance de ... ? quelles relations entre les objets ?)

• simulation de processus : questions de modélisation (que se passe t'il si ... ?)

L'une des utilisation première des SIG réside dans l'aide à la gestion quotidienne :

gestion de l'éclairage public, voirie, ramassage scolaire, cimetières, études environnementales, des nuisances sonores, des zones inondables... Tout celà est renseigné au travers de bases de données et consiste en de l'information géographique transférable ensuite sur une carte ou des analyses statistiques.

Une autre utilisation tout aussi importante est l'aide à la communication :

Ces systèmes relient les différents réseaux, les cadastres, les transports, la police, les pompiers... Tout est relié aux bases de données du SIG facilitant la diffusion et la rapidité d'information.

L'aide à la gestion quotidienne et l'aide à la communication permettent conjointement de transformer le SIG en véritable outil à la décision. Différents agents peuvent coopérer en diffusant entre eux les informations qu'ils ont collectées facilitant la prise de décision même de chaque agent.

Ces différentes utilisation du SIG se comprend plus facilement dans l'observation même de sa mise en oeuvre concrète : l'exemple d'un incendie.

Un premier système va détecter les feux, lister les feux actifs,capter les images visibles et infrarouge des feux, ... et communiquer celà via la base de donnée aux autres systèmes.

Un second système va collecter les données météorologiques : direction et vitesse du vent, température, humidité, pluviométrie... et le communiquer.

Un troisième système va établir une communication entre les centres de commandement et les pompiers sur le terrain: positionnement des moyens de lutte via GPS, établir l'état des ressources en eau, l'état du réseau routier, ... et le communiquer.

Un quatrième système va effectuer une simulation de propagation du feu, une interpolation des données météo, un calcul du niveau de risque... et le communiquer.

L'exemple de ces quatre systèmes coopérant dans la lutte contre les incendies montre comment l'utilisation du SIG permet de capter le plus grand nombre d'informations possibles et dans un temps le plus bref possible, favorisant une prise de décision efficace dans la gestion du phénomène.

Les applications du SIG sont de nos jours multiples et variées :

cartographie et gestion des réseaux (routier,aérien,énergie,eau,téléphonie...), localisation des risques naturels et technologiques, gestion de l'espace rural, calcul d'itinéraires, gestion du patrimoine, aménagement du territoire, immobilier, santé, interventions d'urgences, environnement (études,impacts,ressources...), sécurité civile, défense, etc...

Ces exemples montrent bien la place prépondérante prise par les SIG dans notre vie quotidienne.

Leur utilisation ne cesse de croître et de s'ouvrir à un public de plus en plus large, les bases de données sont de plus en plus importantes et diversifiées, les cartes de plus en plus détaillées... Les Systèmes d'Information Géographique sont toujours plus perfectionnés, fournis, développés... et apparaissent de nos jours comme une véritable corne d'abondance pour l'information.

Alexis Segovia.

Sources :

(1) http://www.winwaed.com/sci/cholera/john_snow.shtml

(2) http://gisandscience.com/2009/01/25/data-for-decision-42-years-later/  (Film en anglais, visionnable gratuitement)

(3) Livre : Geographic Information Systems and Science , 2005 Wiley. Auteurs : David J. Maguire, Paul A. Longley,

     Michael F. Goodchild, David W. Rhind