Les cartes et les données constituent la base du SIG, une technologie qui organise l’information en couches de tous types pouvant être visualisées, analysées et combinées pour nous permettre de comprendre pleinement le monde qui nous entoure. Le SIG Web relie et organise un grand nombre de SIG individuels au sein d’un SIG collectif à l’échelle mondiale, accessible à toute personne disposant d’une connexion Internet. Rejoignez-nous et participez.
Un système d’information géographique (SIG) a le pouvoir de parler à l’ensemble des individus connectés à Internet et de fédérer les membres de toute organisation et les gens du monde entier grâce à un langage visuel commun. Aujourd’hui, des millions d’organisations, quelle que soit leur sphère d’activité, tirent parti de l’incroyable potentiel du SIG pour créer des cartes qui leur permettent de communiquer un message, d’effectuer des analyses, de partager des informations et de résoudre des problèmes complexes. Ce phénomène est en train de littéralement changer la face du monde. Vous trouverez ci-dessous quelques exemples significatifs de la portée de cette technologie et de l’impact des cartes et des données géographiques sur tout un chacun.
Tout l’intérêt du SIG est de pouvoir croiser les informations entre elles et d’en tirer une plus-value, c’est-à-dire d’en extraire le sens, d’approfondir nos connaissances et d’ouvrir de nouvelles perspectives. En constante évolution, le SIG offre une façon entièrement nouvelle de comprendre le monde qui nous entoure. La simplification et le déploiement du SIG sur le Web ou dans un environnement informatique cloud et l’intégration de données en temps réel (l’Internet des objets) ont permis de généraliser le GIS à tous les domaines d’activité ou presque, et d’en faire « un véritable système nerveux pour notre planète ». Ce système a tous les atouts aujourd’hui pour s’imposer. Pourquoi ?
Capable d’assimiler pratiquement tout type d’information, un SIG constitue la plateforme idéale pour appréhender, de façon intuitive, les données dans leur ensemble. Le fait de pouvoir intégrer et analyser tout type de connaissances « spatialisées » (biologie, sociologie, géologie, climatologie, la liste est longue) permettra indubitablement de faire progresser la science.
Le système d’information géographique (SIG) offre une plateforme pour appréhender le monde qui nous entoure, à l’échelle locale, régionale et mondiale. Ce langage commun de cartographie, que nous appelons « The Science of Where » à Esri, est une nouvelle manière de penser notre monde et de répondre aux questions qu’il nous pose.
Les défis sont chaque jour plus préoccupants : croissance de la population mondiale, perte de biodiversité, pollution, changement climatique et développement durable. J’ai pourtant l’impression que les humains sont plus que jamais aptes à faire face à ce type de situation et à communiquer en ce sens. J’ai la ferme conviction que le SIG permet non seulement d’approfondir nos connaissances, mais aussi de favoriser des approches collectives de résolution de problème, faciliter la prise de décision et, ce qui me semble peut-être plus vital encore, encourager la collaboration. Cela suppose, toutefois, que nous mettions à contribution nos meilleurs éléments (penseurs, concepteurs ou chercheurs œuvrant dans de nombreuses disciplines) et les méthodologies et technologies les plus efficaces pour construire un avenir durable pour tous. La technologie SIG et les professionnels SIG auront un rôle déterminant à jouer dans la façon dont nous nous confronterons aux problèmes collectifs.
Je nourris l’espoir que les sciences de l’information géographique (The Science of Where) ouvriront de nouvelles perspectives, nous aideront à prendre de meilleures décisions et à agir en conséquence.
L’Internet des objets est une vision devenue réalité. Presque tout ce qui bouge ou change sur notre planète peut être aujourd’hui mesuré grâce à un réseau d’instruments connectés. Nous sommes capables d’évaluer le débit d’une rivière, d’étudier les changements climatiques ou encore de repérer précisément les lieux de vie des êtres humains ou de toute autre forme de vie sur Terre. Et comme toutes ces informations deviennent accessibles sur Internet, la cartographie et les SIG fournissent un cadre ou langage commun pour suivre l’évolution du monde.
Lorsque nous en prendrons pleinement conscience, nous nous rendrons compte que toutes les conditions d’un cercle vertueux sont réunies. Les utilisateurs SIG locaux qui contribuent chacun à leur manière à rassembler toutes les pièces du puzzle, appliquent continuellement ce langage pour collecter et représenter leurs données géographiques de la façon la plus convaincante. Ils ont recours aux cartes et aux diagrammes et graphiques interactifs pour visualiser, présenter et partager leurs résultats. Le SIG leur permet d’aller encore plus loin dans leur démarche en leur donnant l’opportunité de poser des questions plus fines en vue de modéliser et tester différents scénarios. Ces spécialistes du SIG tirent profit des sciences de l’information géographique pour relayer l’information, favoriser la prise de décisions et le passage à l’action. Si on pense à tous les utilisateurs SIG qui répètent inlassablement le même cycle pour des centaines de cas et de lieux différents dans le monde, on comprend que cette science n’a pas encore fini de faire parler d’elle.
Le SIG Web est centré sur la carte. Il constitue une structure pour vos données et le conteneur géographique principal qui est partagé et intégré dans vos applications. C’est ce que l’on appelle dans ArcGIS une « carte Web ». L’objectif de la carte Web ci-après est simple : afficher les séismes survenus partout sur la Terre au cours des 120 derniers jours. (D’ailleurs, si vous disposez de l’édition papier, prenez soin d’ouvrir la version électronique sur votre ordinateur pour bénéficier d’une expérience utilisateur complète et à jour.)
Plusieurs éléments de cette carte sont intéressants. Tout d’abord, vous pouvez y naviguer, effectuer des déplacements et des zooms. Cette carte propose de nombreux niveaux de zoom intégrés, chacun d’entre eux révélant davantage de détails au fur et à mesure que vous vous rapprochez. Cliquez sur l’un des symboles de séisme pour connaître l’amplitude et la date de chaque événement.
Ces petites fenêtres d’informations s’appellent des « fenêtres contextuelles ». Une fois que vous aurez terminé ce chapitre, vous saurez les configurer.
La carte possède également des symboles mis à l’échelle, qui représentent l’amplitude relative de chaque séisme. La carte d’arrière-plan comporte également des symboles, qui dans ce cas, sont dans des tons foncés qui font ressortir les symboles de séisme de couleurs vives.
Ces données, organisées avec cette association de symboles, mettent en évidence un phénomène intéressant : la célèbre Ceinture de feu. Cette carte peut facilement s’intégrer dans une page Web ou une application. Mais d’où vient-elle ? Il s’agissait au départ d’une carte Web dans la visionneuse de carte d’ArcGIS.
L’aspect d’organisation géographique du SIG fait partie de la philosophie depuis le début, mais c’est désormais un facteur d’impact sur le Web. Le SIG Web fournit une infrastructure en ligne pour mettre à disposition des cartes et des informations géographiques partout au sein d’une organisation, d’une communauté et de manière ouverte sur le Web. Cette nouvelle vision du SIG Web complète, s’intègre et étend parfaitement le travail des professionnels SIG existants.
L’accès via le Web aux couches de données est simple : chaque couche possède une adresse Web (URL), qui la rend facile à localiser et à partager en ligne. Chaque couche étant géoréférencée, le SIG Web devient un système d’intégration qui facilite l’accès à des couches provenant de plusieurs fournisseurs et leur remaniement dans vos propres applications. Des millions de professionnels SIG à travers le monde conçoivent des couches servant leurs propres objectifs. En partageant ces couches avec l’écosystème SIG en ligne, ils apportent leur contribution à la création d’un SIG exhaustif et évolutif du monde. Chaque jour, cette ressource gagne en sophistication ; elle est adoptée par les utilisateurs d’ArcGIS et partagée sur le Web.
Le SIG évolue en permanence. Son modèle d’information était initialement centré sur des fichiers locaux stockés sur un seul ordinateur. Le SIG est ensuite passé à un environnement de base de données centralisé axé sur les clients et les serveurs. Il s’est récemment transformé en système de services Web distribués accessibles dans le cloud. ArcGIS est aujourd’hui une plateforme SIG Web qui permet de proposer à un large public des cartes officielles, des applications, des couches d’informations géographiques et des analyses. Vous utilisez, à cette fin, des clients navigateurs légers et des applications personnalisées sur le Web et sur des appareils intelligents, ainsi que des ordinateurs de bureau (comme vous le verrez dans les prochains chapitres).
Une grande partie du travail effectué par les utilisateurs et spécialistes SIG traditionnels implique maintenant la création et la gestion de couches de fondation et de fonds de carte, c’est-à-dire des produits d’information jouant un rôle précis. Des sommes colossales ont été investies pour compiler ces fonds de carte et couches de données dans les moindres détails et à de nombreuses échelles. Cela concerne les réseaux de distribution, la propriété des parcelles, l’aménagement du territoire, les images satellite et la photographie aérienne, les sols, le terrain, les zones administratives et de recensement, les bâtiments et installations, les habitats, l’hydrographie, et bien d’autres couches de données essentielles.
De plus en plus, ces produits d’information sont incorporés dans des cartes en ligne, des couches de données exhaustives et des modèles d’analyse intéressants. Ces données prennent vie pour le grand public sous la forme d’un atlas dynamique, d’un sublime ensemble de fonds de carte, d’images et d’informations géographiques pertinentes, tous intégrés dans la plateforme ArcGIS. Ces éléments sont mis à la disposition de tous, tout comme des milliers de jeux de données et de services de carte qui ont également été partagés et enregistrés dans ArcGIS par des utilisateurs comme vous à travers le monde.
Chaque jour, des millions d’utilisateurs SIG à travers le monde compilent et créent des couches de données géographiques au sujet de thèmes critiques pour leur travail et leur domaine d’intérêt particulier. La portée de ces informations est vaste : des pièces dans un bâtiment, des parcelles de terrain, des infrastructures, des quartiers, des communautés locales, des régions, des états, des nations, ainsi que la planète dans son ensemble, voire d’autres systèmes planétaires. Le SIG Web fonctionne à toutes les échelles, de l’échelle microscopique à l’échelle macroscopique.
La géographie est la clé de l’organisation ; les informations dans le SIG Web sont triées par emplacement. Toutes ces couches partageant cette clé commune, toute thématique dans les données peut être superposée et analysée par rapport aux autres couches utilisant le même espace géographique.
Cette notion puissante a été parfaitement appréhendée par les cartographes à l’ère prénumérique : le papier calque, puis les feuilles transparentes en plastique ont été utilisés pour créer laborieusement des « sandwiches de couches » à analyser visuellement. La volonté de rationaliser ce processus au moyen d’ordinateurs a mené aux premiers développements du SIG. Le terme pratique utilisé pour désigner cette notion est « géoréférencement », qui désigne le fait d’associer des éléments à des emplacements dans l’espace géographique.
Etendez maintenant au Web l’idée du géoréférencement des données partagées. Vous n’avez soudain plus accès uniquement à vos propres couches ou à celles que vos collègues mettent à votre disposition, mais à toutes les données sur une zone géographique particulière jamais publiées et partagées. C’est ce qui fait du SIG Web une technologie si intéressante et utile : elle permet d’intégrer n’importe lequel de ces jeux de données provenant de divers créateurs dans votre propre vision du monde, de les superposer, puis d’effectuer une analyse spatiale.
Le SIG est à la fois une technologie et une science. Le principe d’un SIG consiste à organiser les données en couches discrètes alignées les unes par rapport aux autres (géoréférencées) dans l’espace géographique.
Les jeux de données géographiques se présentent dans un SIG sous la forme d’une série de couches cartographiques dynamiques empilées les unes sur les autres et couvrant une étendue donnée (zone). Ces couches peuvent servir à représenter tout type d’objet (fixe ou mobile), lieu défini par une limite, événement ou phénomène caractérisé par des données spatiales.
Essence même du SIG, les couches d’informations géoréférencées permettent d’afficher, d’associer et d’analyser des types disparates de données dans un espace géographique commun.
Envisagez les éléments susceptibles d’être stockés dans ArcGIS comme différents types d’informations géographiques. Examinons les trois types les plus fréquemment employés : les couches, les cartes Web et les scènes.
Les couches sont des ensembles logiques de données géographiques. Imaginez une carte quelconque. Elle peut contenir des couches telles que des rues, des points d’intérêt, des parcs, des plans d’eau ou du terrain. Les couches constituent un moyen d’organiser et d’associer les données géographiques afin de créer des cartes et des scènes ; elles forment également la base de l’analyse géographique.
Elles peuvent représenter des entités géographiques (points, lignes, polygones et objets 3D), des images, une altitude de surface, des grilles de cellules ou quasiment tout flux de données comprenant des emplacements (météo, fluviomètres, conditions de circulation, caméras de sécurité, tweets, etc.). Voici quelques exemples de couches.
Les cartes Web constituent les interfaces utilisateur de base pour travailler avec ArcGIS. Elles contiennent la charge utile pour les applications SIG et composent les mécanismes clés de livraison destinés au partage des informations référencées géographiquement sur la plateforme ArcGIS. Chaque carte SIG contient un fond de carte (la toile) ainsi que l’ensemble des couches de données que vous souhaitez utiliser. S’il s’agit d’une carte 2D, on l’appelle « carte Web ». Voici des exemples de cartes Web bidimensionnelles.
L’équivalent 3D d’une carte Web est une scène. Les scènes sont similaires aux cartes Web (elles associent couches de fonds de carte et superpositions opérationnelles), mais elles ajoutent également la troisième dimension, l’axe des z, qui apporte une perspective nouvelle pour l’étude de certains phénomènes. Voici des exemples de scènes.
L’analyse SIG est le processus de modélisation spatiale, de dérivation des résultats par traitement informatique, puis d’examen et d’interprétation des résultats du modèle. L’analyse spatiale permet d’évaluer l’aptitude et la fonctionnalité, d’estimer et de prévoir, d’interpréter et de comprendre, etc.
ArcGIS propose un ensemble conséquent de fonctions de modélisation qui produisent des résultats d’analyse. Ces fonctions génèrent habituellement de nouvelles couches de données et des informations tabulaires associées. Vous pouvez ainsi utiliser ArcGIS pour modéliser à peu près n’importe quel type de problème spatial auquel vous pouvez penser. (Cet aspect d’ArcGIS est traité de façon détaillée dans le Chapitre 5.)
Des fonctions d’analyse sont quelquefois intégrées dans le système. Dans de nombreux autres cas, les utilisateurs expérimentés créent leurs propres modèles en tant qu’outils d’analyse qu’ils mettront ensuite à la disposition d’autres utilisateurs d’ArcGIS. Ces modèles peuvent également servir à définir de nouvelles tâches de géotraitement dans ArcGIS Enterprise (serveur GIS avancé). Les utilisateurs expérimentés peuvent produire des modèles analytiques sophistiqués et les partager avec tout autre utilisateur souhaitant exploiter les résultats qu’ils contiennent.
Même des débutants peuvent réaliser des analyses spatiales. Avec la pratique et l’expérience, vous serez en mesure d’élever le niveau de sophistication de votre analyse spatiale et de votre modélisation. La bonne nouvelle, c’est que vous pouvez d’ores et déjà commencer à effectuer des analyses spatiales. L’objectif ultime est d’apprendre à résoudre les problèmes spatialement grâce au SIG.
Chaque carte SIG possède une interface qui détermine la façon dont elle peut être exploitée par utilisateur. Cette expérience utilisateur (ou « application ») permet de donner vie aux données SIG pour toutes sortes de gens. Et comme toute autre application, elle se prête à pratiquement tous les supports de l’information : téléphones portables, tablettes, navigateurs Web ou ordinateurs de bureau.
Le Chapitre 7 traite plus précisément de ces programmes informatiques légers centrés sur les cartes, mais rappelez-vous simplement ceci : en tant qu’éditeur dans ArcGIS, vous pouvez configurer une application pour des utilisateurs spécifiques en incluant une carte, une scène ou des couches de données et en paramétrant d’autres propriétés de l’application. Vous pouvez enregistrer et partager ces applications configurées avec les utilisateurs de votre choix. Vous avez également la possibilité de gérer ces applications en tant qu’éléments dans votre compte ArcGIS.
Le concept d’application est entré, de façon concrète, dans la vie des gens. De nombreuses personnes utilisent des cartes de navigation personnelles de base, mais attendent aujourd’hui beaucoup plus de ce support.
Par conséquent, les applications basées sur des cartes constituent un moyen pour les organisations d’élargir considérablement la portée de leur SIG.
Il est maintenant temps de prendre en main ArcGIS. Si vous êtes un utilisateur existant et que vous possédez un abonnement ArcGIS (doté de privilèges d’éditeur), et que l’application bureautique ArcGIS Pro est installée sur votre ordinateur local, vous êtes prêt à démarrer la leçon Apprendre à utiliser ArcGIS. S’il vous manque l’un ou l’autre de ces éléments, poursuivez la lecture.
La majorité des leçons de ce guide ont lieu sur la plateforme ArcGIS (dans le cloud), et nombre d’entre-elles nécessitent une adhésion (avec les privilèges d’éditeur) à une organisation ArcGIS. Cette plateforme d’apprentissage au contenu très riche s’adresse aux étudiants et à toute autre personne souhaitant s’initier par la pratique à ArcGIS. Votre adhésion vous permet de commencer immédiatement à utiliser des cartes, à explorer des données et à publier des informations géographiques sur le Web. Accédez à l’organisation Learn ArcGIS et cliquez sur le lien S’inscrire maintenant pour activer une adhésion de 60 jours.
ArcGIS Pro est une application bureautique que vous pouvez télécharger et installer sur votre ordinateur local. Si vous ne possédez pas encore ArcGIS Pro, vous pouvez obtenir une licence (valable pour une durée limitée) au moment de rejoindre l’organisation Learn ArcGIS. Vérifiez la configuration système requise, puis utilisez le bouton de téléchargement ci-dessous pour installer le logiciel sur votre machine locale.
ArcGIS Pro est une application Windows 64 bits. Pour savoir si votre ordinateur est en mesure d’exécuter ArcGIS Pro, vérifiez la configuration requise.
Télécharger ArcGIS ProLa meilleure façon de se familiariser à ArcGIS Pro est de commencer à l’utiliser. Au cours de cette leçon Apprendre à utiliser ArcGIS, vous allez créer une carte de Detroit au Michigan en ajoutant une couche de codes postaux et en l’enrichissant avec des données démographiques issues d’ArcGIS Online. Après avoir appliqué des fonctionnalités de cartographie intelligente et un style à la couche, vous serez invité à configurer les fenêtres contextuelles pour faciliter la lecture des informations démographiques. Pour terminer, vous devrez présenter vos résultats, de façon convaincante, en configurant une application Web.
Plus d’enfants vivent dans la pauvreté à Détroit, dans le Michigan, que dans toute autre ville des États-Unis. Vous travaillez pour un organisme de bienfaisance qui soutient des programmes communautaires et conduit des efforts de lutte contre la pauvreté. Cette année, votre organisme de bienfaisance souhaite orienter son financement vers des ressources destinées à aider les enfants à risque à Détroit. Votre objectif est de vous assurer que les programmes sont proposés là où ils sont le plus pertinents.