Les logiciels de Système d’Information Géographique (SIG) sont des logiciels très complexes, et qui peuvent être déroutants pour les débutants avec ces logiciels. Ceci parce que ce sont des logiciels :
- qui traitent de données géo-référencées, c’est à dire qui possèdent un référencement géographique. Il est donc indispensable de connaître les définitions de base autour des systèmes de coordonnées et de projections.
- qui travaillent avec plusieurs type de données :
- des données dites rasters : grosso modo, ce sont des images. En fait, une image est un raster, mais tout type de grille géo-référencée est un raster. C’est une description d’une grille de pixels
- des données dites vectorielles : les fichiers shapefiles en font partis. Ils peuvent contenir des points, des lignes et des polygones. Chaque entité est géo-référencée, et à chaque entité, différents champs peuvent être associés.
- des bases de données complexes
- qui travaillent sur des fichiers qui peuvent être très très lourd (plusieurs Go)
- qui permettent des opérations mathématiques sur les objets ci-dessus (par exemple, projeter un raster ou un vecteur)
- qui permettent la mise en page de cartes complexes
Les logiciels SIG probablement les plus connus sont payants (et chers…), ce sont ArcGIS ou Globalmapper. Il en existe des libres, comme Grass ou QGIS, qui sont assez complets, ou d’autres qui sont dédiés à des applications spécifiques, souvent en lien avec l’hydrologie. Pour les inconditionnels du terminal et des commandes en ligne, beaucoup de traitement peuvent se faire avec la bibliothèque GDAL.
Les types de données
Que ce soit un raster ou un vecteur, chaque élément utilisé dans un SIG sera considéré comme une couche de données. Dans la pratique, visuellement, chaque couche correspond à et fonctionne comme un calque.
Données rasters
Les rasters sont des fichiers géo-référencés décrivant une grille. A chaque point de la grille, une valeur est associée.
Une image, est un raster : à chaque pixel (point de grille), est associée une valeur qui correspond à la couleur du pixel.
Un modèle numérique de terrain (MNT) est aussi un raster : a chaque point de la grille est associée une valeur qui correspond à l’altitude de ce point.
En fait, nous pouvons créer autant de type de rasters que nous voulons, il suffit de savoir à quoi correspond la valeur associée aux noeuds de la grille.
Il y a beaucoup de formats différents pour un raster. Cela peut être un simple jpg (mais à ce moment, il n’y a pas de géo-référencement), un fichier texte, un fichier geo-tiff,… Comme ces fichiers peuvent être très gros, ils sont la plupart du temps sous forme compressée.
Données Vecteurs
Les fichiers vecteurs les plus classiques sont les fichiers shapefile. Il vont contenir des objets vecteurs géo-référencés, qui peuvent soit être des points, des ligne ou des polygones.
Pour chaque entité (point, ligne, vecteur), un ou des attributs sont associés. Pour chaque shapefile, c’est en fait un tableau, où chaque ligne correspond à une entité du shapefile, et chaque colonne aux différents attributs. A minima, il y a leur identifiant et leurs coordonnées. Les attributs peuvent être des nombres (valeurs, réelles ou entières), de booléens (de valeur vrai ou faux) ou des chaînes de caractères.
Nous pouvons donc faire des liaisons entre une base de données géo-référencée et des shapefile.
Fonctionnement d’un logiciel SIG (avec interface graphique)
Pour ce paragraphe, nous prendrons des exemples avec le logiciel libre et gratuit QGIS.
Un mode de travail et un mode de mise en page
Classiquement les logiciels SIG possèdent deux modes de travail :
- Un premier pour travailler sur notre projet, c’est à dire importer les couches que nous voulons, choisir les éléments que nous voulons voir, leur couleur, les trier, faire des calculs complexes,…
- Un second pour effectuer des mises en pages, c’est à dire pour préparer la carte finale que nous voudrons exporter ou imprimer. C’est notamment ici, que nous formatons et choisissons la taille du papier, l’emplacement de la figure/carte sur le papier, le rajout d’échelle, de graticules, de coordonnées, de légende,…
Pour passer de l’un à l’autre, cela ce fait généralement dans les onglets du projet (barre principale supérieure).
Principaux panneaux
Dans le mode de travail, un logiciel SIG va posséder plusieurs panneaux, que nous pouvons faire apparaître ou disparaître via les menus « fenêtres ».
Le panneau principal est l’affichage visuel des couches (calques) dans la projection du projet. C’est ici que nous allons voir ce qu’il se passe lors que nous rajoutons un objet, ou que nous changeons une couleur, une échelle, un symbole…
A cela est souvent associé :
- un panneau de navigation dans les couches : il permet de sélectionner les couches (avec les légendes), les ordonner (ce sont des calques, une couche opaque au-dessus d’une autre la masquera), accéder à leur propriétés pour modifier leur apparence,…
- un panneau d’outils de traitement (toolbox) qui permet de faire plein de traitements des vecteurs et des rasters. C’est par exemple ici que nous trouverons les fonctions de reprojections.
- un panneau de résultat de recherche lorsque nous cherchons des informations sur les couches.
Quelques panneaux classiques sous QGIS.
Importer des couches
Pour importer des couches :
- soit il faut passer par les menus du bandeau supérieur
- Couches –> Ajouter une couche –> Ajouter une couche Raster
- Couches –> Ajouter une couche –> Ajouter une couche Vecteur
Ou tout simplement faire un glisser-déposé du fichier à importer dans le panneau de gestion des couches.
Pour modifier l’ordre des couches, il suffit de changer l’ordre à la souris.
Pour modifier l’apparence de la couche, il faut aller dans les propriétés de la couche, soit en double-cliquant sur le nom de la couche, soit en faisant un clic-droit –> propriétés sur le nom de la couche.
Si la couche importée ne comporte pas de renseignements sur sa projection, alors, il faut lui assigner une projection pour pouvoir la voir au bon endroit dans le logiciel SIG.
Pour cela, pour les rasters, utiliser l’outil Raster –> Projection –> Assigner une projection, remplir les champs et exécuter l’outil.
L’outil assigner une projection Raster. Nous voyons en bas que l’outil utilisé sera l’outil issu de la bibliothèque GDAL.
Faire des opérations
Pour faire des opérations, il nous faut encore utiliser la boite à outils et chercher l’outil qui va nous permettre de faire l’opération que nous désirons.
Par exemple, si nous désirons projeter un Raster, nous pouvons directement aller dans le menu Raster –> Projection –> Projeter. Nous pouvons aussi, dans la boite à outils, taper « projection » dans le champ de recherche, et choisir l’outil « Projection (warp) ». Il nous reste à remplir les champs, et exécuter.
Outil de reprojection d’un raster (wrap). Le rond rouge montre où il faut cliquer pour choisir où nous voulons enregistrer le fichier projeté
Faire une mise en page
Pour faire une mise en page, il faut passer en mode mise en page. Sous QGIS, nous devons le faire en allant dans Projet –> nouvelle mise en page
Une fois la mise en page créée, une page blanche s’ouvre. A l’endroit où nous voulons la carte, il faut créer le cadre de la carte avec le bouton « nouvelle carte ». Ensuite, il faut jouer avec les paramètres de mise en page, dans le panneau de droite et dans les menus pour finaliser la mise en page.
Mode Mise en Page de QGIS avec une carte en cours de travail.
Quelques règles de base
Pour travailler avec un logiciel SIG, il faut faire attention à quelques points, histoire de ne pas avoir de mauvaises surprises :
- Soyez très rigoureux dans l’organisation de votre projet SIG sinon, votre dossier de travail sera un bazar sans nom…
- Attention si vous travaillez sur des données lourdes, vous allez consommer très rapidement de l’espace disque sur votre ordinateur, soyez-en conscient (en l’espace d’une après midi de travail, il est possible de consommer 10, 20, 50 Go de votre disque dur…). Aussi, un projet avec des fichiers lourds va demander l’utilisation de beaucoup de mémoire vide. Si votre ordinateur n’a pas une quantité suffisante de mémoire vide, alors, soit les opérations deviendrons extrêmement lente, soit les opérations renverrons une erreur mémoire.
- Aussi, sachez dans quel projection est votre projet. Maîtrisez cette projection, projetez toutes les couches dans cette projection pour vous éviter des surprises par la suite…
