SIG (DoubleGIS Barnaoul)

Il est assez difficile de donner une définition brève et sans ambiguïté de ce phénomène. Système d'Information Géographique (SIG)- c'est l'occasion de porter un nouveau regard sur le monde qui nous entoure. Sans généralisations ni images, le SIG est une technologie informatique moderne permettant de cartographier et d'analyser des objets du monde réel, ainsi que des événements se produisant sur notre planète. Cette technologie combine les opérations de base de données traditionnelles, telles que les requêtes et l'analyse statistique, avec les avantages d'une visualisation riche et d'une analyse géographique (spatiale) qu'offre une carte. Ces capacités distinguent le SIG des autres systèmes d'information et offrent des opportunités uniques pour son utilisation dans un large éventail de tâches liées à l'analyse et à la prévision des phénomènes et événements dans le monde environnant, avec la compréhension et la mise en évidence des principaux facteurs et causes, ainsi que de leurs conséquences possibles, avec la planification des décisions stratégiques et les conséquences continues des actions entreprises. La cartographie et l'analyse géographique ne sont pas entièrement nouvelles. Cependant, la technologie SIG offre une nouvelle approche, plus moderne, plus efficace, plus pratique et plus rapide, pour analyser les problèmes et résoudre les problèmes auxquels l'humanité en général et une organisation ou un groupe de personnes spécifique sont confrontés en particulier. Il automatise la procédure d’analyse et de prévision. Avant l’utilisation des SIG, seuls quelques-uns possédaient l’art de résumer et d’analyser pleinement l’information géographique afin de prendre des décisions optimales et éclairées, basées sur des approches et des outils modernes. Les SIG sont désormais une industrie de plusieurs millions de dollars qui implique des centaines de milliers de personnes à travers le monde. Le SIG est enseigné dans les écoles, collèges et universités. Cette technologie est utilisée dans presque tous les domaines de l'activité humaine - que ce soit pour analyser des problèmes globaux tels que la surpopulation, la pollution des sols, la réduction des terres forestières, les catastrophes naturelles, ou pour résoudre des problèmes particuliers, comme trouver le meilleur itinéraire entre des points, sélection de l'emplacement optimal pour un nouveau bureau, recherche de maisons à son adresse, pose d'un pipeline dans la zone, diverses tâches municipales. En fonction de la couverture territoriale, il existe des SIG globaux, des SIG sous-continentaux, des SIG nationaux, souvent à statut étatique, des SIG régionaux, des SIG sous-régionaux et des SIG locaux.

Les SIG diffèrent dans le domaine de la modélisation de l'information, par exemple le SIG urbain ou le SIG municipal, le MGIS (SIG urbain), le SIG environnemental (SIG environnemental), etc. Parmi eux, les systèmes d'information foncière ont reçu un nom particulier, car ils sont particulièrement répandus. L'orientation du problème du SIG est déterminée par les tâches qu'il résout (scientifiques et appliquées), notamment l'inventaire des ressources (y compris le cadastre), l'analyse, l'évaluation, le suivi, la gestion et la planification, ainsi que l'aide à la décision. SIG intégré, IGIS (GIS intégré, IGIS) combinent les fonctionnalités des SIG et des systèmes de traitement d'images numériques (données de télédétection) dans un seul environnement intégré.

Les SIG multi-échelles ou indépendants de l'échelle (SIG multi-échelles) sont basés sur des représentations multiples ou multi-échelles d'objets spatiaux (représentation multiple, représentation multi-échelle), fournissant une reproduction graphique ou cartographique des données à l'un des niveaux d'échelle sélectionnés sur la base d'un seul ensemble de données. avec la plus haute résolution spatiale. Le SIG spatio-temporel fonctionne avec des données spatio-temporelles. La mise en œuvre de projets d'information géographique (projet SIG), soit la création d'un SIG au sens large du terme, comprend les étapes de : recherche d'avant-projet (étude de faisabilité), incluant l'étude des besoins des utilisateurs (user requis) et la fonctionnalité du logiciel SIG utilisé, étude de faisabilité, évaluation de la corrélation « coûts/bénéfices » (coûts/bénéfices) ; Conception de systèmes SIG (conception SIG), y compris la phase de projet pilote, développement de SIG ; ses tests sur un petit fragment territorial, ou zone de test, le prototypage, ou la création d'un prototype, ou d'un prototype ; Mise en œuvre du SIG ; fonctionnement et utilisation. Les aspects scientifiques, techniques, technologiques et appliqués de la conception, de la création et de l'utilisation des SIG sont étudiés par la géoinformatique.

Histoire du SIG

Période initiale (fin des années 1950 - début des années 1970)

Recherche des possibilités fondamentales, des domaines frontaliers de la connaissance et de la technologie, développement de l'expérience empirique, premiers grands projets et travaux théoriques.

• L'émergence des ordinateurs électroniques (ordinateurs) dans les années 50.
• L'avènement des numériseurs, traceurs, écrans graphiques et autres périphériques dans les années 60.
• Création d'algorithmes logiciels et de procédures pour l'affichage graphique d'informations sur des écrans et à l'aide de traceurs.
• Création de méthodes formelles d'analyse spatiale.
• Création d'un logiciel de gestion de base de données.

Période d'initiatives gouvernementales (début des années 1970 - début des années 1980)

Le soutien du gouvernement au SIG a stimulé le développement de travaux expérimentaux dans le domaine du SIG basés sur l'utilisation de bases de données sur les réseaux routiers :

• Systèmes de navigation automatisés.
• Systèmes d'élimination des déchets urbains et des ordures.
• Mouvement des véhicules en cas d'urgence, etc.

Période de développement commercial (début des années 1980 - aujourd'hui)

Un vaste marché pour une variété de logiciels, le développement des SIG de bureau, l'élargissement de leur champ d'application grâce à l'intégration avec des bases de données non spatiales, l'émergence d'applications en réseau, l'émergence d'un nombre important d'utilisateurs non professionnels, des systèmes qui prennent en charge des ensembles de données individuels sur des ordinateurs individuels, ouvrant la voie à des systèmes prenant en charge les géodatabases d'entreprise et distribuées.

Période d'utilisation (fin des années 1980 - aujourd'hui)

La concurrence accrue entre les producteurs commerciaux de services technologiques de géoinformation donne des avantages aux utilisateurs de SIG ; la disponibilité et « l'ouverture » des logiciels permettent l'utilisation et même la modification de programmes, l'émergence de « clubs » d'utilisateurs, de téléconférences, de groupes d'utilisateurs géographiquement séparés mais liés, et besoin accru de géodonnées, début de la formation de l'infrastructure mondiale de l'information géographique.

Comment fonctionne le SIG

Un SIG stocke des informations sur le monde réel sous la forme d'un ensemble de couches thématiques agrégées en fonction de l'emplacement géographique. Cette approche simple mais très flexible a prouvé sa valeur pour résoudre une variété de problèmes du monde réel : suivi du mouvement des véhicules et des matériaux, cartographie détaillée des conditions réelles et des activités planifiées, et modélisation de la circulation atmosphérique mondiale. Toutes les informations géographiques contiennent des informations sur la localisation spatiale, qu'il s'agisse d'une référence à des coordonnées géographiques ou autres, ou de références à une adresse, un code postal, une circonscription électorale ou de recensement, un identifiant de terre ou de forêt, un nom de route, etc. Lorsque de tels liens sont utilisés pour déterminer automatiquement l'emplacement ou les emplacements de la ou des entités, une procédure appelée géocodage est utilisée. Avec son aide, vous pouvez rapidement déterminer et voir sur la carte où se trouve l'objet ou le phénomène qui vous intéresse, comme la maison où vit votre ami ou l'organisation dont vous avez besoin, où s'est produit un tremblement de terre ou une inondation, quel itinéraire Il est plus facile et plus rapide d'arriver au point dont vous avez besoin ou à la maison.

Modèles vectoriels et raster

Le SIG peut fonctionner avec deux types de données très différents : vectoriels et raster. Dans un modèle vectoriel, les informations sur les points, les lignes et les polygones sont codées et stockées sous la forme d'un ensemble de coordonnées X,Y. L'emplacement d'un point (objet ponctuel), par exemple un forage, est décrit par une paire de coordonnées (X,Y). Les entités linéaires telles que les routes, les rivières ou les pipelines sont stockées sous forme d'ensembles de coordonnées X,Y. Les entités polygonales, telles que les bassins versants des rivières, les parcelles de terrain ou les zones de service, sont stockées sous la forme d'un ensemble fermé de coordonnées. Le modèle vectoriel est particulièrement utile pour décrire des objets discrets et est moins adapté pour décrire des propriétés en constante évolution telles que les types de sol ou l'accessibilité des objets. Le modèle raster est optimal pour travailler avec des propriétés continues. Une image raster est un ensemble de valeurs pour des composants élémentaires individuels (cellules), elle est similaire à une carte ou une image numérisée. Les deux modèles ont leurs avantages et leurs inconvénients. Les SIG modernes peuvent fonctionner avec des modèles vectoriels et raster.

Couches SIG

Toutes les informations cartographiques du SIG sont organisées sous forme de couches. Les couches constituent le tout premier niveau d'abstraction dans les SIG. Lorsque nous travaillons avec un SIG, nous devons diviser nos données existantes en couches. Chaque couche contient des objets d'un certain type, unis par des caractéristiques communes. En travaillant dans un SIG, nous pouvons connecter et déconnecter les couches qui nous intéressent, ou modifier l'ordre dans lequel elles sont affichées. Les calques sont des types suivants :

Place

Les couches de points contiennent des entités qui peuvent être abstraites en un point, comme un puits ou une ville. Par souci de clarté, même une ville peut être représentée par un point.

Linéaire

Ces objets peuvent être résumés en une ligne brisée ou lisse, comme des rivières, des routes ou des pipelines.

Polygonale ou zone

Les objets de ce type sont représentés comme étant situés dans un certain polygone, par exemple les zones de licence.

Les objets surfaciques peuvent être constitués de plusieurs contours. Ceci est nécessaire si vous souhaitez représenter un polygone avec un trou à l'intérieur. La figure montre un exemple de polygone régulier et de polygone composé de deux contours.

Le dernier point d'un polygone doit toujours coïncider avec le premier point. Que ce soit vrai ou faux, c’est ainsi que cela se passe dans les systèmes d’information géographique. Ainsi, un polygone ne peut pas avoir moins de quatre points. Si le polygone a une superficie nulle, c'est-à-dire qu'il dégénère, il doit alors être supprimé. Le polygone ne doit pas non plus avoir d'auto-intersections. De telles lacunes peuvent conduire ultérieurement à de graves erreurs de calcul et doivent donc être évitées.

Images

Graphiques raster liés à des coordonnées géographiques, tels que des images satellite ou des cartes numérisées.

Modèles de maillage

Ce sont des cartes structurelles et des cartes de paramètres. Initialement, ces modèles étaient basés sur une grille rectangulaire, où la valeur Z (paramètre) était indiquée aux nœuds de la grille.

Aujourd’hui, la structure de tels modèles est souvent plus complexe, mais ils continuent traditionnellement à être appelés maillages ou grilles. Les grilles modernes peuvent contenir des failles, des zones de raffinement ou être basées sur des splines. La signification des modèles de grille reste la même : une représentation continue d'un paramètre sur une certaine zone.

Un maillage spline diffère d'un maillage ordinaire en ce sens que sa surface est parfaitement lisse, ce qui est plus naturel pour la plupart des modèles. Les maillages de fracture contiennent des segments supplémentaires pour simuler une fracture lisse. Sur un modèle de maillage conventionnel, l'écart apparaît par étapes. Les modèles de grille sont également appelés cartes de contour.

Types spéciaux de couches

Ces cinq types de couches sont standard pour tout SIG professionnel, mais en plus d'eux, il peut y avoir d'autres types de données spéciaux déterminés par la portée du système. Par exemple, il peut s'agir de failles (pour la modélisation de maillages de failles), de cartes raster (pour représenter de très grandes images raster), de modèles 3D (pour les modèles de réservoir 3D).

Tableaux de données SIG

Les points de ligne et les polygones disposent de tables de données attributaires pour leurs entités.

Chaque entité sur la carte possède une ligne correspondante dans le tableau de données. À l'aide du tableau de données, vous pouvez rechercher et trier des objets, les mettre en évidence sur la carte par attributs ou afficher les attributs des objets sélectionnés. Une table attributaire permet de rechercher des objets, de les trier, de les sélectionner par conditions, de les regrouper, de créer des filtres et d'effectuer des calculs. Une table attributaire transforme un SIG en une base de données dans laquelle vous pouvez effectuer une analyse ou une gestion des données à l'aide d'outils SIG avancés. Sans tables attributaires, les systèmes d'information géographique n'auraient aucun sens et les cartes qu'ils contiennent ne seraient pas des cartes, mais simplement des dessins, comme les dessins dans CorelDraw ou Paint.

Les points situés à l'intérieur des lignes et des polygones ont également leurs propres tables attributaires. Par exemple, les profils sismiques peuvent être chargés avec des données sur des horizons sélectionnés et utilisés pour construire des cartes isolignes. Le tableau de données prend en charge le concept d'objets sélectionnés ; ces lignes du tableau sont marquées d'une couleur différente. Les objets sélectionnés sont également affichés légèrement différemment sur la carte. La sélection d'objets est très souvent utilisée dans l'analyse des données. Les objets peuvent être sélectionnés à la fois dans le tableau et sur la carte, ainsi que selon des conditions spécifiées.

Formation de couches

Un sujet très important est la formation correcte de la structure en couches. L'utilité de toute base de données, y compris les SIG, dépend fortement de la structure correcte des données. On peut même formuler ceci : l'utilité de la base de données est directement proportionnelle à sa bonne organisation et à l'ordre des données. Si les données de la base de données contiennent un grand nombre d'erreurs ou sont mal organisées, cela peut annuler tous les avantages de la base de données en tant que telle. Pour cette raison, la capacité à structurer correctement les informations est importante. Par exemple, si vous chargez des données sismiques, il serait alors correct de combiner toutes les parties sismiques en une seule couche et de ne pas créer plusieurs couches en les regroupant par région ou zone. Il est préférable de respecter cette règle : un type de données - une table (ou une couche). En revanche, il est préférable de placer des objets dissemblables dans des calques différents, même s'ils sont unis par un thème commun. Il est donc préférable de diviser les routes et les voies ferrées en deux couches, puis de les placer dans le groupe « Itinéraires de transport ».

Coordonnées

Tout le monde sait que la terre est ronde, que la carte est plate et que la surface de la balle ne peut pas être tournée sur un plan sans déformation. C’est pour cette raison que les projections sont utilisées en cartographie. Les projections sont des règles et des formules permettant de transformer des coordonnées en d'autres. Une conversion couramment utilisée consiste à passer de coordonnées sphériques (géographiques) en coordonnées rectangulaires (coordonnées cartographiques). Les projections peuvent être de surface égale ou équiangulaire, c'est-à-dire qu'elles préservent la surface des objets ou des angles. Parfois, une projection peut déformer les deux, minimisant ainsi complètement la distorsion. Pour notre pays, le système de transformation standard est le système de coordonnées « 42e année ». Le système de la « 42e année » divise le territoire du globe en 60 zones de 6 degrés chacune. La région de Tioumen, par exemple, est située dans les 12e, 13e et 14e zones. La « 42e année » est une projection à superficie égale. Les SIG sont conçus de manière à pouvoir stocker des données dans un système de coordonnées et les afficher dans un autre. Par conséquent, il est nécessaire de ne pas confondre le système de coordonnées dans lequel les données sont stockées et dans lequel elles sont affichées sur la carte. Pour réduire la confusion avec les projections, Isoline ne prend en charge que deux options de données sources :

• Coordonnées rectangulaires (toutes coordonnées arbitraires auxquelles aucune transformation n'est appliquée).
• Coordonnées géographiques (degrés, minutes, secondes qui, lorsqu'elles sont affichées sur une carte, sont converties en projection).

Voici des options pour afficher la même zone dans différents systèmes de coordonnées et projections.

La projection est « polyconique ». Les coordonnées réelles sont en degrés, les coordonnées affichées sont en degrés.

Projection non réglée. Les coordonnées réelles sont "polyconiques", les coordonnées affichées sont rectangulaires.

Projection non réglée. Les coordonnées réelles sont en degrés, les coordonnées affichées sont rectangulaires.

La projection est « polyconique ». Les coordonnées réelles sont "polyconiques", les coordonnées affichées sont rectangulaires.

Comme vous pouvez le voir sur les photos, les deux premiers nous conviennent plutôt bien, mais pas les troisième et quatrième. Le troisième dessin, en effet, est tout à fait correct, mais la projection n'est pas indiquée, et donc on voit l'image « telle quelle », en degrés. Dans la quatrième image, nous avons essayé d'afficher un polygone dont les données ne sont pas des degrés dans une projection « polyconique » et le système ne nous a pas compris. De là, nous pouvons tirer la conclusion suivante : il est impossible de définir une projection pour des coordonnées rectangulaires, car dans ce cas les formules de transformation leur sont appliquées une seconde fois, et l'image s'avère incorrecte.

Il est également nécessaire de prendre en compte le fait qu'une ligne droite tracée dans un système de coordonnées n'est pas une ligne droite dans un autre système et que les aires des objets peuvent différer, même si les projections sont de même aire.

Coordonnées rectangulaires

"polyconique", sans réglages d'affichage.

Système de coordonnées Mollweide.

polyconique", avec réglages d'affichage.

Par conséquent, si vous avez besoin de longueurs de ligne exactes, de zones exactes et d'un affichage précis, vous devez utiliser des outils système spéciaux.

Problèmes résolus par le SIG

Un SIG à usage général effectue généralement cinq activités de données (tâches), entre autres : saisie, manipulation, gestion, interrogation et analyse, et visualisation.

Entrer

Pour être utilisées dans un SIG, les données doivent être converties dans un format numérique adapté. Le processus de conversion des données de cartes papier en fichiers informatiques est appelé numérisation. Dans les SIG modernes, ce processus peut être automatisé à l'aide de la technologie du scanner, ce qui est particulièrement important pour les grands projets, ou, pour les petits travaux, les données peuvent être saisies à l'aide d'un numériseur. De nombreuses données ont déjà été traduites dans des formats directement compréhensibles par les progiciels SIG.

Manipulation

Souvent, pour mener à bien un projet spécifique, les données existantes doivent être davantage modifiées pour répondre aux exigences de votre système. Par exemple, les informations géographiques peuvent être à différentes échelles (les axes des rues sont à une échelle de 1:100 000, les limites des secteurs de recensement sont à une échelle de 1:50 000 et les propriétés résidentielles sont à une échelle de 1:10 000). Pour un traitement et une visualisation conjoints, il est plus pratique de présenter toutes les données sur une seule échelle. La technologie SIG offre différentes manières de manipuler les données spatiales et d'extraire les données nécessaires à une tâche spécifique.

Contrôle

Dans les petits projets, les informations géographiques peuvent être stockées sous forme de fichiers normaux. Mais avec une augmentation du volume d'informations et une augmentation du nombre d'utilisateurs, il est plus efficace d'utiliser des systèmes de gestion de bases de données (SGBD) pour stocker, structurer et gérer des données, ou des outils informatiques spéciaux pour travailler avec des ensembles de données intégrés (bases de données ). Dans un SIG, il est plus pratique d'utiliser une structure relationnelle dans laquelle les données sont stockées sous forme de tableau. Dans ce cas, des champs communs sont utilisés pour lier les tables. Cette approche simple est assez flexible et est largement utilisée dans de nombreuses applications SIG et non SIG.

Requête et analyse

Si vous disposez d'un SIG et d'informations géographiques, vous pourrez recevoir des réponses à des questions simples (Qui est le propriétaire de ce terrain ? A quelle distance les uns des autres se situent ces objets ? Où se situe cette zone industrielle ?) et plus complexes requêtes qui nécessitent une analyse supplémentaire (Où y a-t-il des endroits pour la construction nouvelle maison ? Quel est le principal type de sol sous les forêts d'épicéas ? Comment la construction d'une nouvelle route affectera-t-elle la circulation ?). Les requêtes peuvent être définies soit en cliquant simplement sur un objet spécifique, soit à l'aide d'outils analytiques avancés. À l'aide du SIG, vous pouvez identifier et définir des modèles de recherche et jouer des scénarios tels que « que se passera-t-il si... ». Les SIG modernes disposent de nombreux outils d'analyse puissants, parmi lesquels deux sont les plus importants : l'analyse de proximité et l'analyse de superposition. Pour analyser la proximité des objets les uns par rapport aux autres, le SIG utilise un processus appelé mise en mémoire tampon. Il permet de répondre à des questions telles que : combien de maisons se trouvent à moins de 100 m de ce plan d'eau ? Combien de clients habitent à moins de 1 km de ce magasin ? Quelle est la part du pétrole produit à partir des puits situés à moins de 10 km du bâtiment de direction de cette unité de production pétrolière et gazière ? Le processus de superposition implique l'intégration de données situées dans différentes couches thématiques. Dans le cas le plus simple, il s’agit d’une opération de cartographie, mais dans un certain nombre d’opérations analytiques, les données provenant de différentes couches sont physiquement combinées. La superposition, ou agrégation spatiale, permet par exemple d'intégrer des données sur les sols, la pente, la végétation et le régime foncier avec les taux de taxe foncière.

Visualisation

Pour de nombreux types d’opérations spatiales, le résultat final est une représentation des données sous la forme d’une carte ou d’un graphique. Une carte est un moyen très efficace et informatif de stocker, présenter et transmettre des informations géographiques (référencées spatialement). Auparavant, les cartes étaient créées pour durer des siècles. Les SIG fournissent de nouveaux outils étonnants qui élargissent et font progresser l’art et la science de la cartographie. Avec son aide, la visualisation des cartes elles-mêmes peut être facilement complétée par des documents de rapport, des images tridimensionnelles, des graphiques et des tableaux, des photographies et d'autres moyens, par exemple multimédia.

Technologies liées aux SIG

Le SIG est étroitement lié à un certain nombre d'autres types de systèmes d'information. Sa principale différence réside dans la capacité à manipuler et analyser des données spatiales. Bien qu'il n'existe pas de classification unique généralement acceptée des systèmes d'information, la description suivante devrait aider à éloigner les SIG de la cartographie de bureau, de la CAO, de la télédétection, des systèmes de gestion de bases de données (SGBD) et de la technologie de positionnement global (GPS).

Systèmes de cartographie de bureau utiliser la représentation cartographique pour organiser l’interaction des utilisateurs avec les données. Dans de tels systèmes, tout est basé sur des cartes ; la carte est une base de données. La plupart des systèmes de cartographie de bureau ont des capacités limitées de gestion des données, d’analyse spatiale et de personnalisation. Les packages correspondants fonctionnent sur les ordinateurs de bureau - PC, Macintosh et postes de travail UNIX bas de gamme.

Systèmes CAO

Systèmes CAO capable de réaliser des dessins de projet et des plans de bâtiments et d'infrastructures. Pour se combiner en une seule structure, ils utilisent un ensemble de composants avec des paramètres fixes. Ils reposent sur un petit nombre de règles de combinaison de composants et ont des fonctions analytiques très limitées. Certains systèmes de CAO ont été étendus pour prendre en charge la représentation cartographique des données, mais, en règle générale, les utilitaires disponibles ne permettent pas une gestion et une analyse efficaces de grandes bases de données spatiales.

Télédétection et GPS

La télédétection est l'art et la science consistant à prendre des mesures de la surface de la Terre à l'aide de capteurs tels que diverses caméras embarquées à bord d'avions, des récepteurs de systèmes de positionnement global ou d'autres appareils. Ces capteurs collectent des données sous forme d’images et fournissent des capacités spécialisées de traitement, d’analyse et de visualisation des images résultantes. En raison du manque d’outils de gestion et d’analyse de données suffisamment puissants, les systèmes correspondants peuvent difficilement être qualifiés de véritables SIG.

Systèmes de gestion de bases de données conçu pour stocker et gérer tous types de données, y compris les données géographiques (spatiales). Les SGBD sont optimisés pour de telles tâches, c'est pourquoi de nombreux SIG disposent d'un support SGBD intégré. Ces systèmes ne disposent pas d'outils d'analyse et de visualisation similaires aux SIG.

Ce que le SIG peut faire pour vous

Effectuer des requêtes et des analyses spatiales

La capacité du SIG à effectuer des recherches dans des bases de données et à effectuer des requêtes spatiales a permis à de nombreuses entreprises d'économiser des millions de dollars. Le SIG permet de réduire le temps nécessaire pour répondre aux demandes des clients ; identifier les zones adaptées aux activités requises; identifier les relations entre divers paramètres (par exemple, les sols, le climat et les rendements des cultures); identifier les emplacements des coupures d’alimentation. Les agents immobiliers utilisent le SIG pour trouver, par exemple, toutes les maisons d'une certaine zone qui ont des toits en ardoise, trois pièces et des cuisines de 10 mètres, puis fournissent des descriptions plus détaillées de ces structures. La demande peut être affinée en introduisant des paramètres supplémentaires, par exemple des paramètres de coût. Vous pouvez obtenir une liste de toutes les maisons situées à une certaine distance d'une certaine autoroute, d'une zone forestière ou d'un lieu de travail.

Améliorer l’intégration au sein de l’organisation

De nombreuses organisations utilisant le SIG ont découvert que l'un de ses principaux avantages réside dans les nouvelles opportunités d'améliorer la gestion de leur organisation et de ses ressources en regroupant géographiquement les données existantes et en permettant leur partage et leur modification de manière coordonnée entre différents départements. La possibilité de partager et d'élargir et de corriger constamment la base de données par différentes unités structurelles vous permet d'augmenter l'efficacité de chaque unité et de l'organisation dans son ensemble. Ainsi, une entreprise de services publics peut planifier clairement les travaux de réparation ou d'entretien, depuis l'obtention d'informations complètes et l'affichage sur un écran d'ordinateur (ou sur des copies papier) des zones pertinentes, telles que les conduites d'eau, jusqu'à l'identification automatique des résidents qui seront concernés par ces travaux, et les informant du moment des arrêts ou des interruptions prévus de l’approvisionnement en eau.

Prendre des décisions plus éclairées

Les SIG, comme les autres technologies de l’information, confirment l’adage bien connu selon lequel une meilleure information conduit à de meilleures décisions. Cependant, le SIG n'est pas un outil de prise de décision, mais un outil qui permet d'accélérer et d'augmenter l'efficacité de la procédure de prise de décision, en fournissant des réponses aux requêtes et des fonctions d'analyse des données spatiales, en présentant les résultats de l'analyse de manière visuelle et facile à utiliser. -lire le formulaire. Le SIG aide, par exemple, à résoudre des problèmes tels que la fourniture d'informations diverses à la demande des autorités de planification, la résolution des conflits territoriaux, le choix des emplacements optimaux (de différents points de vue et selon différents critères) pour placer les objets, etc. nécessaires à la prise de décision peuvent être présentés sous une forme cartographique concise avec des explications textuelles, des graphiques et des diagrammes supplémentaires. La disponibilité d'informations accessibles à la perception et à la généralisation permet aux décideurs de concentrer leurs efforts sur la recherche d'une solution sans passer beaucoup de temps à collecter et analyser les données hétérogènes disponibles. Vous pouvez rapidement envisager plusieurs options de solutions et choisir la plus efficace et efficiente.

Création de cartes

Les cartes occupent une place particulière dans les SIG. Le processus de création de cartes dans un SIG est beaucoup plus simple et flexible que les méthodes de cartographie manuelles ou automatiques traditionnelles. Cela commence par la création d'une base de données. La numérisation de cartes papier ordinaires peut également être utilisée comme source d’obtention de données initiales. Les bases de données cartographiques basées sur le SIG peuvent être continues (non divisées en tuiles ou régions distinctes) et non associées à une échelle spécifique. Sur la base de telles bases de données, il est possible de créer des cartes (sous forme électronique ou papier) pour n'importe quel territoire, à n'importe quelle échelle, avec la charge requise, avec sa sélection et son affichage avec les symboles requis. À tout moment, la base de données peut être mise à jour avec de nouvelles données (par exemple, provenant d'autres bases de données) et les données existantes peuvent être ajustées si nécessaire. Dans les grandes organisations, la base de données topographique créée peut être utilisée comme base par d'autres départements et divisions, tandis que la copie rapide des données et leur envoi sur des réseaux locaux et mondiaux sont possibles.

SIG en Russie

Les systèmes étrangers les plus utilisés en Russie sont : les produits logiciels ArcGIS entreprises ESRI, famille de produits Géomédia sociétés Intergraphe Et MapInfo Professionnel entreprises Pitney Bowes MapInfo.

Parmi les développements nationaux, le programme GIS Map 2008 de l'entreprise s'est généralisé CJSC Ko "Panorama".

D'autres produits logiciels de développement national et étranger sont également utilisés : SIG INTEGRO, M.G.E. sociétés Intergraphe(utilise MicroStation comme noyau graphique), IndorGIS, STAR-APIC, DoubleGIS , Mappl, Géographe SIG, 4géo etc.

L'introduction des systèmes d'information dans diverses sphères de l'activité humaine trouve sa place dans le domaine de la géodésie et des domaines de recherche connexes qui y sont liés et dans d'autres domaines terrestres. Suivant un parcours parallèle avec l'émergence et le développement de la géodésie par satellite, les systèmes d'information ont offert des opportunités technologiques, de gestion, géologiques, météorologiques, cartographiques, de transport, multibranches pour obtenir les informations spatiales nécessaires avec un certain degré de précision.

Tout système d'information géographique (SIG) est, en termes modernes, avant tout un projet basé sur des données scientifiques et pratiques dans le but d'obtenir un résultat final sur un sujet donné.

Le SIG est une sorte de nouvelle forme de géorecherche basée sur la collecte et le traitement des données nécessaires par des méthodes de géodésie, de mathématiques appliquées et d'applications informatiques créées.

L’expression « système d’information géographique » contient trois mots fondamentaux qui révèlent son essence.

Le mot « géo » est associé à tous les objets d’exploration et de recherche à l’intérieur, à proximité et à la surface de la Terre.

La composante « information » de l'expression est associée aux méthodes de traitement et de conversion des informations reçues en produit graphique numérique nécessaire.

Le « système » est considéré comme un élément de connexion qui donne l'intégrité à l'ensemble de la recherche et combine tous ses éléments et paramètres dans une forme spatiale.

Les systèmes d'information géographique peuvent être considérés comme des outils logiciels qui permettent de travailler avec des informations spatialement liées, avec une géoimage, mais pas avec une simple image, mais qui est enregistrée. Le processus d'enregistrement (accrochage) implique certaines actions pour orienter les images d'une manière spécifique dans un système de coordonnées particulier. C'est cette opportunité qui est considérée comme la principale caractéristique du SIG, contrairement à d'autres programmes.

Il dispose également d'outils spéciaux qui vous permettent de transformer une carte ordinaire en un modèle réel d'une surface existante. Ainsi, à un certain moment, l’idée est venue de combiner une carte avec des informations, c’est-à-dire que la carte n’est pas elle-même, mais qu’elle possède des attributs spéciaux (caractéristiques descriptives) qui ne sont pas spatiaux. La corrélation des informations spatiales avec les informations non spatiales, leur liaison en un système unique et la création d'outils d'analyse ont conduit à l'émergence des structures SIG. La combinaison d'informations positionnelles et non positionnelles peut être considérée comme le principal savoir-faire des constructions SIG.

Structure du système d'information géographique

La structure de géoinformation se compose de quatre éléments :

• La première partie implique la collecte de données et de matériels provenant de diverses sources d'information primaires ; il existe des sources primaires positionnelles (avec référence de coordonnées) et non positionnelles (descriptives, dans les tables attributaires) ;
• La deuxième partie consiste à échantillonner les données nécessaires et à les stocker sur un support informatique ;
• La troisième partie est technologique, qui sert à systématiser, décrire, comparer, mettre en évidence et surtout analyser les données de diverses manières ;
• La quatrième partie est celle résultante, avec les conclusions des résultats finaux sous les formes requises conformément aux spécifications techniques.

Opportunités qui se présentent lorsque vous travaillez dans un SIG

En travaillant avec les systèmes d'information géographique, nous pouvons conclure qu'ils permettent de donner des réponses rapides à de nombreuses questions et de prendre des décisions optimales dans divers domaines de l'activité humaine, à savoir :

• Qu’y a-t-il dans certaines zones du lieu ?
• Où se trouve un objet spécifique ?
• Évaluer la dynamique des changements dans le temps, l'espace, le volume, etc. ;
• Quelles structures spatiales existent ?
• Permet de modéliser avec des conditions techniques de conception spécifiques (par exemple, un cartogramme des masses terrestres)

Les principales fonctionnalités des applications SIG sont les suivantes :

• Enregistrement de géoimages ;
• Création de nouvelles géoimages (vectorisation);
• Création de bases de données et leurs traitements statistiques ;
• Analyse et traitement de données spatiales (géoanalyse) ;
• Analyse de données non spatiales (attributs);
• Visualisation et cartographie ;
• Stockage de données.

Types de construction d'informations géographiques

Il convient de souligner la possibilité de classer les SIG selon différents critères :

• Par base territoriale (mondiale, nationale, régionale, territoriale, locale)
• Par base thématique (géologique, agricole, forestière, météorologique, urbaine et autres)
• Selon des caractéristiques fonctionnelles (multiéchelles, spatiotemporelles)

Perspectives de développement des structures de géoinformation

Actuellement, les domaines suivants sont considérés comme des domaines prometteurs pour le développement de l'ordre de géoinformation :

• données de télédétection terrestre (tout ce que nous recevons de l'espace, images multispectrales de différentes portées, données radio de satellites artificiels de la Terre) ;
• positionnement global (technologie GPS) avec applications SIG dans l'espace de communication ;
• Internet et systèmes d'information géographique (stockage d'informations en ligne à l'aide de la technologie cloud, de moteurs de recherche et d'autres portails) ;
• Télévision SIG ;
• GIS2 (SIG qui s'étudie tout seul).

Le système d'information géographique est un système permettant de collecter, de stocker, d'analyser et de visualiser graphiquement des données spatiales (géographiques) et des informations associées sur les objets nécessaires. Il est également utilisé dans un sens plus étroit - en tant qu'outil (produit logiciel) qui permet aux utilisateurs de rechercher, d'analyser et de modifier à la fois une carte numérique de la zone et des informations supplémentaires sur les objets.

"Système d'Information Géographique" est un ensemble d'outils matériels et logiciels et de procédures algorithmiques conçus pour la collecte, la saisie, le stockage, la modélisation mathématique et cartographique et la représentation figurative d'informations géospatiales.

Données géospatiales" désigne les informations qui identifient la situation géographique et les propriétés des objets naturels ou créés artificiellement, ainsi que leurs limites sur terre. Ces informations peuvent être obtenues par (entre autres moyens) la télédétection, la cartographie et divers types d'enquêtes.

Les données géographiques contiennent quatre composants intégrés : la localisation,

Propriétés et caractéristiques, relations spatiales, temps.

SIG : géographie, cartographie, télédétection, topographie et photogrammétrie, informatique, mathématiques et statistiques.

2. Domaines d'utilisation du SIG.

Le SIG inclut les capacités des systèmes de gestion de bases de données (SGBD), des éditeurs de graphiques raster et vectoriels et des outils analytiques et est utilisé dans la cartographie, la géologie, la météorologie, la gestion des terres, l'écologie, l'administration municipale, les transports, l'économie, la défense et bien d'autres domaines.

3.Classification SIG.

Par fonctionnalité : - SIG polyvalent et complet ;

SIG spécialisé, axé sur la résolution d'un problème spécifique dans n'importe quel domaine ;

Systèmes d'information et de référence à usage domestique et d'information et de référence. La fonctionnalité du SIG est également déterminée par le principe architectural de sa construction :

Les systèmes fermés n'ont pas de capacités d'extension, ils sont capables de remplir uniquement l'ensemble des fonctions clairement définies au moment de l'achat ; - les systèmes ouverts se distinguent par leur facilité d'adaptation et leurs capacités d'extension, puisqu'ils peuvent être complétés par l'utilisateur lui-même à l'aide d'un dispositif spécial (langages de programmation intégrés).

Selon la couverture spatiale (territoriale), les SIG sont divisés en global (planétaire), national, régional, local (y compris municipal).

Par orientation thématique-problème - gestion géographique générale, environnementale et environnementale, sectorielle (ressources en eau, foresterie, géologique, tourisme, etc.).

Selon la méthode d'organisation des données géographiques - SIG vectoriel, raster, vectoriel-raster.

4. Structure du SIG.

Non positionnel (attributif) : descriptif.

Données (données spatiales) :

Positionnel (géographique) : l'emplacement d'un objet sur la surface de la Terre.

Matériel (PC, réseaux, lecteurs, scanners, traceurs, etc.).

Logiciel (logiciel).

Technologies (méthodes, procédures, etc.).

Systèmes et technologies d’information géographique

Système d'information géographique (SIG) est un système d'information multifonctionnel conçu pour collecter, traiter, modéliser et analyser des données spatiales, leur affichage et leur utilisation pour résoudre des problèmes de calcul, préparer et prendre des décisions. L'objectif principal du SIG est de générer des connaissances sur la Terre, les territoires individuels, le terrain, ainsi que de fournir en temps opportun les données spatiales nécessaires et suffisantes aux utilisateurs afin d'obtenir la plus grande efficacité de leur travail.

Technologies de géoinformation (GIT) sont des technologies de l’information permettant de traiter des informations géographiquement organisées.
La principale caractéristique du SIG, qui détermine ses avantages par rapport aux autres AIS, est la présence d'une base de géoinformation, c'est-à-dire cartes numériques (DC), fournissant les informations nécessaires sur la surface de la Terre. Parallèlement, le Comité central doit assurer :
liaison précise, systématisation, sélection et intégration de toutes les informations entrantes et stockées (espace d'adressage unique) ;
complexité et clarté des informations pour la prise de décision ;
la possibilité de modélisation dynamique des processus et des phénomènes ;
la capacité de résoudre automatiquement des problèmes liés à l'analyse des caractéristiques du territoire ;
la capacité d'analyser rapidement la situation en cas d'urgence.
L'histoire du développement du GIT remonte aux travaux de R. Tomlison sur la création du SIG canadien (CGIS), réalisés en 1963-1971.
Au sens large, GIT regroupe des ensembles de données et des outils analytiques permettant de travailler avec des informations coordonnées. GIT n'est pas une technologie de l'information en géographie, mais une technologie de l'information pour le traitement d'informations géographiquement organisées.
L'essence du GIT se manifeste dans sa capacité à relier certaines informations descriptives (attributives) (principalement alphanumériques et autres informations graphiques, sonores et vidéo) avec des objets cartographiques (graphiques). Généralement, les informations alphanumériques sont organisées sous forme de tableaux dans une base de données relationnelle. Dans le cas le plus simple, chaque objet graphique (et on distingue généralement les objets ponctuels, linéaires et surfaciques) se voit attribuer une ligne de tableau - un enregistrement dans la base de données. L’utilisation d’une telle connexion ouvre en fait des fonctionnalités si riches pour GIT. Ces capacités varient naturellement d'un système à l'autre, mais il existe un ensemble de fonctions de base que l'on retrouve généralement dans toute implémentation de GIT, comme la possibilité de répondre à des questions telles que « qu'est-ce que c'est ? indiquant l'objet sur la carte et « où se trouve-t-il ? mise en évidence sur la carte des objets sélectionnés selon certaines conditions dans la base de données. Les questions de base peuvent également inclure la réponse à la question « qu’est-ce qu’il y a à proximité ? » et ses diverses modifications. Historiquement, la première et la plus universelle utilisation de GIT concerne les systèmes de recherche d’informations et de référence.
Ainsi, GIT peut être considéré comme une sorte d’extension de la technologie DB pour des informations coordonnées. Mais même dans ce sens, cela représente une nouvelle manière d’intégrer et de structurer l’information. Cela est dû au fait que dans le monde réel, la plupart des informations concernent des objets pour lesquels leur position spatiale, leur forme et leur position relative jouent un rôle important, et donc GIT dans de nombreuses applications étend considérablement les capacités des SGBD conventionnels, puisque les GIT sont plus pratique et intuitif à utiliser et dotent le DL de sa propre « interface cartographique » pour organiser une requête dans la base de données ainsi que de moyens pour générer un rapport « graphique ». Et enfin, GIT ajoute des fonctionnalités complètement nouvelles aux SGBD conventionnels : l'utilisation de relations spatiales entre les objets.
GIT permet d'effectuer des opérations sur des ensembles d'objets cartographiques similaires aux objets relationnels ordinaires (JOIN, UNION, INTERSECTION). Les opérations de ce groupe sont appelées superposition, car elles utilisent, de différentes manières, la superposition spatiale d'un ensemble d'objets sur un autre. En fait, les opérations de superposition ont un grand potentiel analytique, et pour de nombreux domaines d'application, les GIT sont les principaux, apportant des solutions aux problèmes appliqués (utilisation des terres, évaluation globale des territoires, etc.).
GIT offre une toute nouvelle façon de développer la cartographie. Tout d'abord, les principaux inconvénients des cartes conventionnelles sont surmontés : les données statiques et la capacité limitée du « papier » en tant que support d'informations. Au cours des dernières décennies, non seulement les cartes spécialisées complexes telles que les cartes environnementales, mais également un certain nombre de cartes papier ordinaires sont devenues « illisibles » en raison d’une surcharge d’informations. GIT résout ce problème en gérant la visualisation des informations. Il devient possible d'afficher à l'écran ou sur papier uniquement les objets ou ensembles d'entre eux dont l'utilisateur a actuellement besoin. En fait, une transition s’opère depuis des cartes complètes et complexes vers une série de cartes privées interconnectées. Cela garantit une meilleure structuration de l’information, ce qui permet de l’utiliser efficacement (manipulation, analyse des données, etc.). Il est évident que le rôle du GIT a tendance à augmenter dans le processus d'activation des ressources d'information, car D'énormes quantités d'informations cartographiques peuvent être converties efficacement sous une forme active lisible par machine uniquement avec l'aide de GIT. De plus, dans GIT, la carte devient un objet véritablement dynamique.

Ce dernier est dû aux nouvelles fonctionnalités GIT suivantes :
variabilité de l'échelle;
transformation des projections cartographiques :
faire varier la composition des objets de la carte ;
« interroger » à travers une cartographie en temps réel de nombreuses bases de données contenant des informations variables ;
faire varier la symbologie, c'est-à-dire la manière dont les objets sont affichés (couleur, type de ligne, etc.), notamment en définissant la symbologie à travers les valeurs des caractéristiques attributaires des objets, ce qui permet de synchroniser la visualisation avec les modifications de la base de données.
Il est désormais largement admis que GIT n'est pas une classe ou un type de systèmes logiciels, mais la technologie sous-jacente (technologie parapluie) pour de nombreuses applications informatiques (méthodes et programmes) qui fonctionnent avec des informations spatiales.
Les DCM étant des ensembles de données de structure complexe, il est conseillé de les présenter sous différents formats. Le format DCM fait référence à un système spécialement introduit de classification et de codage des données de terrain. L'efficacité de la résolution des problèmes fonctionnels (FP) dans les systèmes de contrôle militaires dépend en grande partie du format adopté pour l'ordinateur numérique. Ainsi, par exemple, dans le cas de la représentation du terrain avec des courbes de niveau, le calcul du profil du terrain prend des milliers de fois plus de temps que lors de la représentation du terrain sous la forme d'une matrice de hauteur.
L'un des types de besoins d'information les plus importants et les plus courants en matière de géoinformation est la construction d'une image d'une section de carte sur l'écran AWS (visualisation de carte). Mais les moyens d'affichage des ordinateurs numériques sur l'écran du poste de travail, ainsi que les exigences ci-dessus concernant les moyens d'accès, doivent répondre à un certain nombre d'exigences spécifiques déterminées par le besoin de perception humaine de l'information. Il s’agit essentiellement des exigences ergonomiques suivantes, qui doivent être prises en compte conjointement avec d’autres :
en termes de « lisibilité » de la situation (c'est-à-dire avoir des caractéristiques suffisamment élevées de rapidité et de fiabilité de la perception humaine des informations sur la situation opérationnelle sur le fond de la carte) ;
par la « lisibilité » de la carte (c'est-à-dire avoir des caractéristiques suffisamment élevées de vitesse et de fiabilité de la perception humaine de l'information cartographique elle-même) ;
selon le « confort » de perception (c'est-à-dire que la forme d'affichage des données ne doit pas provoquer de stress excessif sur une personne lors de la perception d'informations ni d'irritation de ses sens afin d'assurer la durée requise de maintien de ses performances).
La loi fédérale exige diverses données sur le terrain pour prendre sa décision. Selon les auteurs, l'ensemble de ces tâches, selon la nature de l'utilisation des ordinateurs numériques, peut être divisé en quatre classes principales :
tâches qui nécessitent la sortie d'une image cartographique vers les dispositifs d'entrée-sortie des équipements d'automatisation et l'utilisent comme arrière-plan pour afficher la situation opérationnelle (OCF) ;
tâches utilisant des informations sur la nature et les profils du terrain (OHPM) ;
tâches utilisant des informations sur le réseau routier (RDN) ;
tâches qui utilisent des informations sur l'emplacement d'un objet sur le territoire de l'État, de la zone de responsabilité ou du territoire neutre (ADM).
Les tâches OKF sont toutes des tâches qui reflètent la situation opérationnelle sur le terrain dans le processus de dialogue avec l'utilisateur. Ces tâches peuvent afficher « en haut de la carte » des informations sur les regroupements de troupes amies et ennemies, les zones de contamination radioactive, chimique, biologique, la destruction complète, les incendies, les inondations, les directions et limites d'action, les zones de concentration, etc. L'une des tâches d'OKF est l'utilisation de TsKM réside dans la nécessité d'afficher rapidement l'image de la carte sur l'écran du poste de travail à différentes échelles.
Les tâches de l'OKPM incluent la tâche de choisir l'emplacement pour le déploiement des stations relais radio (RRS), des stations troposphériques (TRS), des stations radar (PJIC), des équipements de reconnaissance électronique, de guerre électronique, etc. Les tâches d'évaluation des propriétés protectrices du terrain dans les zones de déploiement des points de contrôle (CP) et des centres de communication (CS), de planification de l'impact des incendies, etc. appartiennent également à la classe OKPM. Une particularité des tâches OHPM est la nécessité de déterminer à grande vitesse les caractéristiques du terrain à proximité d'un point aux coordonnées arbitraires.
Les tâches du RDS comprennent notamment les tâches de détermination de l'itinéraire et de planification de l'ordre de déplacement des unités militaires, la planification optimale du transport de fournitures ou de courrier, et quelques autres. Ces tâches utilisent les données DCM sur le réseau routier, qui doivent être présentées sous une forme spéciale - sous la forme d'un graphique dans lequel toutes les routes qui se croisent ont un sommet commun aux intersections.
Les tâches ADM utilisent dans l'ordinateur numérique central des données sur l'État (terre et mer) et d'autres frontières, spécifiées sous une forme spéciale - sous forme de contours fermés.
En fonction du type de besoins d'information, de nombreuses lois fédérales peuvent être classées en plusieurs classes différentes. En particulier, la tâche de détermination de la zone de déploiement optimale pour RRS peut avoir des propriétés des classes OKPM et RDS, et en cours de résolution pour organiser un dialogue avec l'utilisateur - des propriétés de la classe OKF.

En raison de la profonde interpénétration des SIG et des autres technologies de l'information, il est conseillé de considérer la relation du GIT avec d'autres technologies.

Il s'agit tout d'abord des technologies graphiques des systèmes de conception assistée par ordinateur (CAO), des éditeurs graphiques vectoriels et, d'autre part, des technologies de SGBD relationnels. La plupart des implémentations du GIT moderne sont essentiellement une intégration de ces deux types de technologies de l'information. Le prochain type de technologie de l’information connexe est la technologie de traitement d’images des éditeurs graphiques raster. Certaines implémentations de GIT sont basées sur une représentation raster des données graphiques. Par conséquent, de nombreux SIG modernes à usage général intègrent les capacités de représentation vectorielle et raster. À leur tour, un certain nombre de technologies de traitement d'images conçues pour fonctionner avec des données d'enquêtes aériennes et spatiales sont très étroitement liées au GIT et remplissent parfois partiellement leurs fonctions. Mais généralement, ils sont complémentaires de GIT et disposent d'outils spéciaux pour interagir avec eux (ERDAS LiveLink to ARC/INFO)

Les technologies cartographiques (géodésiques) utilisées dans le traitement des données provenant de levés géodésiques sur le terrain et dans la construction de cartes basées sur celles-ci (lors de la construction de cartes à partir de photographies aériennes à l'aide de techniques photogrammétriques et lors du travail avec un modèle numérique de terrain) sont étroitement liées au GIT. Il y a aussi ici une tendance à l'intégration, car La grande majorité des SIG modernes incluent des outils de géométrie de coordonnées (COGO), qui permettent l'utilisation directe de données d'observation géodésique sur le terrain, notamment directement à partir d'instruments enregistrés numériquement ou de récepteurs du système de positionnement global (GPS) par satellite. Les packages photogrammétriques sont généralement orientés vers la collaboration avec le SIG et sont dans certains cas inclus dans le SIG sous forme de modules.

L'essence du GIT se manifeste dans sa capacité à relier certaines informations descriptives (attributives) (principalement alphanumériques et autres informations graphiques, sonores et vidéo) avec des objets cartographiques (graphiques). Généralement, les informations alphanumériques sont organisées sous forme de tableaux dans une base de données relationnelle. Dans le cas le plus simple, chaque objet graphique (point, linéaire ou surface) est associé à une ligne du tableau - un enregistrement dans la base de données. L'utilisation d'une telle connexion offre de riches fonctionnalités du GIT. Ces capacités varient naturellement d'un système à l'autre, mais il existe un ensemble de fonctions de base que l'on retrouve généralement dans toute implémentation de GIT, comme la possibilité de répondre à des questions telles que « qu'est-ce que c'est ? indiquant l'objet sur la carte et « où se trouve-t-il ? mise en évidence sur la carte des objets sélectionnés selon certaines conditions dans la base de données. Les questions de base peuvent également inclure la réponse à la question « qu’est-ce qu’il y a à proximité ? » et ses diverses modifications. Historiquement, la première et la plus universelle utilisation de GIT concerne les systèmes de recherche d’informations et de référence.

Ainsi, GIT peut être considéré comme une sorte d’extension de la technologie DB pour des informations coordonnées. Mais même dans ce sens, cela représente une nouvelle manière d’intégrer et de structurer l’information. Cela est dû au fait que dans le monde réel, la plupart des informations concernent des objets pour lesquels leur position spatiale, leur forme et leur position relative jouent un rôle important. Par conséquent, GIT dans de nombreuses applications étend considérablement les capacités des SGBD conventionnels.

GIT, comme toute autre technologie, vise à résoudre un certain nombre de problèmes. Les domaines d'application des SIG étant assez larges (affaires militaires, cartographie, géographie, urbanisme, organisation des services de répartition des transports, etc.), du fait des spécificités des problèmes résolus dans chacun d'eux et des caractéristiques associées à un Une classe spécifique de problèmes étant résolue et avec des exigences en matière de données d'entrée et de sortie, de précision, de moyens techniques, etc., il est assez problématique de parler d'une seule technologie SIG.

Dans le même temps, tout GIT comprend un certain nombre d'opérations qui peuvent être considérées comme basiques. Ils ne diffèrent dans des implémentations spécifiques que par des détails, par exemple un service logiciel pour la numérisation et le traitement post-numérisation, les capacités de transformation géométrique de l'image source en fonction des exigences initiales et de la qualité du matériau, etc.

Le modèle ci-dessus étant généralisé, il est naturel qu'il ne contienne pas de blocs individuels caractéristiques d'une technologie spécifique ou, au contraire, qu'il contienne les blocs qui, dans certains cas, peuvent manquer.

Sur la base des résultats de l'analyse du modèle technologique SIG généralisé, les opérations GIT de base suivantes peuvent être identifiées :

• travaux éditoriaux et préparatoires, c'est-à-dire collecte, analyse et préparation d'informations sources (données cartographiques, photographies aériennes, données de télédétection, résultats d'observations au sol, informations statistiques, etc.) en vue d'un traitement automatisé ;
• conception de bases géodésiques et mathématiques de cartes ;
• conception de cartes ;
• construction d'un projet de carte thématique numérique ;
• convertir des données brutes sous forme numérique ;
• élaboration d'une mise en page du contenu thématique de la carte ;
• détermination de méthodes de construction automatisée de contenus thématiques ;
• formation d'une base géographique générale numérique pour la carte créée ;
• création d'une carte thématique numérique conformément au projet développé ;
• obtention de produits cartographiques de sortie.

Pour saisir les informations initiales, des appareils de numérisation raster, des numériseurs et des scanners en niveaux de gris de négatifs photo aériens sont utilisés. Les ensembles de données numériques qui en résultent alimentent un ensemble de moyens techniques de traitement de données matricielles et vectorielles, construits sur la base de postes de travail et d'ordinateurs personnels professionnels. Toutes les étapes de conception, de transformation des informations sources et de création d'une carte thématique numérique sont réalisées sur la même base d'outils.

Le modèle cartographique numérique généré entre dans l'ensemble des moyens techniques de génération de produits cartographiques de sortie, qui comprennent des traceurs, des imprimantes, des dispositifs de sortie spécialisés sur supports photo, etc.

Les données numériques brutes et traitées sont stockées dans un sous-système de stockage d'archives, actuellement basé sur des lecteurs de bande ou des disques optiques.

Les domaines d’application du GIT sont actuellement extrêmement divers.

Il s'agit tout d'abord de divers cadastres, systèmes de gestion distribués et infrastructures. Des applications spécialisées ont été développées ici, par exemple pour les systèmes : réseaux électriques d'une entreprise d'énergie, réseau câblé d'une entreprise de téléphone ou de télévision, installations de pipelines complexes d'une grande usine chimique, cadastre exploitant des biens immobiliers, ainsi que des applications telles que des systèmes complexes desservant de nombreuses composantes de l'infrastructure d'une ville ou d'un territoire

et capable de résoudre des problèmes complexes de gestion et de planification. Les buts et objectifs spécifiques de tels systèmes sont très divers : des tâches d'inventaire et de comptabilité, des systèmes de référence publics à la fiscalité, en passant par les tâches d'urbanisme et de planification, la planification de nouveaux itinéraires de transport et l'optimisation des transports, la distribution d'un réseau de ressources et de services (entrepôts, magasins, assistance aux stations d'ambulance, points de location de voitures).

Un autre domaine d'application développé du GIT est la comptabilité, l'étude et l'utilisation des ressources naturelles, y compris la protection de l'environnement. On y trouve également des systèmes complexes et des systèmes spécialisés : pour la foresterie, la gestion de l'eau, l'étude et la protection de la faune et de la flore sauvages, etc. Ce domaine d'application est directement lié à l'utilisation du GIT en géologie, tant dans des problèmes scientifiques que pratiques. Il ne s'agit pas seulement de tâches de support d'information, mais aussi, par exemple, de tâches de prévision des gisements minéraux, de suivi des conséquences environnementales des aménagements, etc. Dans les applications géologiques, ainsi que dans les applications environnementales, le rôle des applications nécessitant une programmation complexe ou l'intégration de GIT avec des systèmes de traitement et de modélisation spécifiques est important. Les applications dans le domaine du pétrole et du gaz se démarquent particulièrement à cet égard. Ici, au stade de la recherche et de l'exploration, les données sismiques et les logiciels très spécifiques et développés pour leur traitement et leur analyse sont largement utilisés. Il existe un grand besoin de solutions globales reliant les problèmes géologiques et autres, qui ne peuvent être résolues sans la participation d’un SIG universel.

Par ailleurs, il convient de souligner les tâches purement de transport. Parmi eux : planifier de nouveaux itinéraires de transport et optimiser le processus de transport avec la capacité de prendre en compte la répartition des ressources et l'évolution de la situation des transports (réparations, embouteillages, barrières douanières). Les systèmes de navigation, notamment ceux basés sur des systèmes de navigation par satellite utilisant la cartographie numérique, devraient être particulièrement prometteurs en termes stratégiques.

L'un des traits caractéristiques de la mise en œuvre actuelle du GIT est l'intégration des systèmes et des bases de données dans les structures d'information nationales, internationales et mondiales. Les projets mondiaux incluent, par exemple, le GDPP - « Global Database Project », développé dans le cadre du Programme international Géosphère-Biosphère. Au niveau national, il existe des SIG aux États-Unis, au Canada, en France, en Suède, en Finlande et dans d'autres pays. En Russie, des SIG régionaux sont actuellement en cours de développement, notamment pour la tenue du cadastre foncier et de l'administration municipale, ainsi que des SIG départementaux, par exemple au sein du ministère de l'Intérieur.

Une analyse de l'expérience actuelle dans l'utilisation du GIT montre que la principale forme d'application du GIT est le SIG aux objectifs, complexités, compositions et capacités variés.

Les SIG modernes constituent un nouveau type de systèmes intégrés qui, d'une part, incluent des méthodes de traitement des données des systèmes automatisés existants et, d'autre part, ont des spécificités dans l'organisation et le traitement des données.

Étant donné que les SIG gèrent un traitement d'informations complexe (de la collecte au stockage, en passant par la mise à jour et la livraison), elles peuvent être visualisées sous les différentes perspectives suivantes :

• SIG en tant que système de gestion - conçu pour fournir une aide à la décision basée sur l'utilisation de données cartographiques ;
• SIG en tant que système d'information automatisé - combine un certain nombre de technologies issues de systèmes d'information bien connus (CAO et autres) ;
• SIG en tant que géosystème - comprend les technologies de photométrie, de cartographie ;
• Le SIG en tant que système utilisant une base de données se caractérise par un large éventail de données collectées à l'aide de différentes méthodes et technologies ;
• Le SIG en tant que système de modélisation, système de fourniture d'informations, est un développement de systèmes de circulation documentaire, de systèmes multimédia, etc.

Les SIG dotés de capacités analytiques développées sont proches des systèmes d'analyse statistique et de traitement de données, et dans certains cas ils sont intégrés dans des systèmes unifiés, par exemple :

implantation du puissant progiciel statistique S-PLUS dans le SIG moderne ARC/INFO ;

l'ajout de statistiques spatiales et de capacités de visualisation cartographique aux progiciels statistiques populaires (SYSTAT pour Windows) ;

développement de notre propre SIG au sein du package SAS - un leader parmi les systèmes de traitement de l'information numérique.

Les SIG les plus développés (généralement avec un fort support pour les modèles raster), dotés de bons outils de programmation, sont largement utilisés pour modéliser les processus naturels et artificiels, notamment la propagation de la pollution, les incendies de forêt, etc. Certains SGBD conventionnels fonctionnant dans des environnements graphiques tels que car MS Windows inclut également des outils simples de visualisation cartographique.

La présence d'un large éventail de tendances de développement dans différents domaines des technologies de l'information, dont les intérêts convergent dans le domaine du GIT, ainsi que l'émergence de packages universels de large application, ont conduit au fait que les limites de la définition du GIT deviennent moins clairs. C’est pourquoi le concept d’un SIG complet (full GIS) est désormais apparu.

Un SIG moderne et complet est un système d'information multifonctionnel conçu pour collecter, traiter, modéliser et analyser des données spatiales, les afficher et les utiliser pour résoudre des problèmes de calcul, préparer et prendre des décisions. L'objectif principal d'un SIG entièrement fonctionnel est de générer des connaissances sur la Terre, les territoires individuels, le terrain, ainsi que de fournir en temps opportun les données spatiales nécessaires et suffisantes aux utilisateurs afin d'obtenir la plus grande efficacité de leur travail.

Un SIG entièrement fonctionnel doit fournir :

• communication bidirectionnelle entre les objets cartographiques et les enregistrements de bases de données tabulaires ;
• contrôle de la visualisation des objets, permettant le choix de la composition et de la forme d'affichage ;
• travailler avec des objets ponctuels, linéaires et surfaciques ;
• saisir des cartes à partir d'un numériseur ou d'un scanner et les éditer ;
• prendre en charge les relations topologiques entre les objets et les utiliser pour vérifier l'exactitude géométrique de la carte, incl. fermeture des objets de la zone, connectivité, contiguïté, etc. ;
• prise en charge de diverses projections cartographiques ;
• mesures géométriques sur la carte de longueur, périmètre, superficie, etc., construction de zones tampons autour des objets et mise en œuvre d'autres opérations de superposition ;
• créer vos propres symboles, y compris de nouveaux types de marqueurs, types de lignes, types de hachures, etc., créer des éléments de conception de carte supplémentaires, en particulier des signatures, des cadres, des légendes ;
• production de copies papier de haute qualité de cartes ; résolution de problèmes de transport et autres sur des graphiques, par exemple, détermination du chemin le plus court, etc. ;
• travailler avec des surfaces topographiques.

En plus des SIG à usage général entièrement fonctionnels, il existe des SIG spécialisés, qui ont souvent des limites floues avec des packages spécialisés qui ne sont pas des SIG dans ce sens. Par exemple, le SIG, axé sur les tâches de planification des communications, les tâches de transport et de navigation, les tâches d'enquête technique et la conception de structures.

Les SIG non spécialisés d'un niveau inférieur aux systèmes polyvalents complets sont généralement appelés « systèmes de cartographie de bureau » (SIG de bureau), séparant parfois même cette classe de systèmes du SIG lui-même. Leur particularité réside tout d'abord dans des capacités analytiques limitées (par exemple, il n'y a pas d'opérations de superposition pour les objets de zone) et de faibles capacités de saisie et d'édition de la base cartographique. Un exemple typique d'un tel système est le SIG Maplninfo, dans lequel, en raison de sa moindre complexité, il est plus facile à apprendre et à utiliser et est plus accessible au grand public.

À ce jour, le nombre de packages SIG proposés sur le marché s'élève à plusieurs milliers. Cependant, la plupart d’entre eux sont des systèmes spécialisés. Il existe plusieurs dizaines de véritables packages SIG polyvalents et complets sur le marché. Fondamentalement, les logiciels SIG sont développés par des sociétés spécialisées, mais dans certains cas seulement, il s'agit de produits de grandes entreprises pour lesquelles le SIG n'est pas le produit principal (IBM, Intergraph, Computervision, Westinghouse Electric Corp., McDonnel Douglas, Siemens Nixdorf). En termes de nombre de packages connus et de nombre d'installations, les postes de travail PC (MS DOS, MS Windows) et UNIX prédominent.

Il convient de noter qu'actuellement, les SIG polyvalents complets sont principalement destinés aux postes de travail exécutant le système d'exploitation UNIX. En règle générale, sur les PC, des systèmes aux capacités réduites fonctionnent. Ceci est en partie déterminé par les spécificités des utilisateurs de PC, pour lesquels un simple SIG n'est nécessaire qu'en complément des logiciels de bureau classiques. Mais la raison principale réside dans les exigences qu’un SIG puissant impose au matériel informatique.

Les structures de données vectorielles topologiques sont de nature complexe et les processus de leur utilisation nécessitent des calculs intensifs, bien plus que le travail avec des graphiques vectoriels conventionnels, y compris en termes d'opérations en virgule flottante. Les applications sérieuses nécessitent souvent de travailler avec des entiers longs et des nombres réels en double précision. Travailler avec un SIG nécessite des écrans haute résolution et un adaptateur ou un accélérateur graphique rapide, et les exigences en matière de palettes sont plus strictes qu'en CAO. Elles sont assez similaires aux exigences des systèmes d’édition professionnels. Des exigences particulièrement élevées en matière de vitesse de rendu sont imposées par la tâche typique du SIG (et moins typique de la CAO) consistant à remplir un grand nombre de polygones fermés de forme complexe avec des hachures.

Les projets sérieux utilisant les SIG nécessitent de travailler avec de gros volumes de données, allant de centaines de mégaoctets à plusieurs dizaines de gigaoctets. Les SIG avec traitement d'images sous forme de structures raster sont particulièrement exigeants en termes de volume de disque et de mémoire principale, ainsi que de vitesse de l'ordinateur, par exemple dans les tâches de correction géométrique de photographies aériennes, de modélisation de processus naturels et lorsque vous travaillez avec le relief de la surface de la Terre. Une photographie aérienne couleur haute résolution d'un format standard, si elle est convertie au format numérique sans perte de « précision » (24 bits, 1 200 dpi), occupe environ 200 Mo. Dans de nombreuses tâches de nature régionale, il est nécessaire d'utiliser une mosaïque combinée et géométriquement corrigée de nombreuses images de ce type, d'autant plus qu'il est jugé conseillé d'utiliser un fond raster à partir d'une telle mosaïque d'images aériennes ou satellites (orthophoto numérique) comme couche de base pour les cartes vectorielles, c'est-à-dire les photographies sont « imprimées » sur l’image de la carte. La même remarque s'applique également au travail avec des images aérospatiales qui, en règle générale, doivent être traitées de diverses manières afin de mettre en évidence sélectivement diverses informations les concernant (divers types d'opérations de filtrage, transformations de contraste, opérations utilisant la transformée de Fourier rapide, algorithmes de classification, analyse discriminante, groupée et factorielle, ainsi que la méthode des composantes principales). Par conséquent, au lieu de stocker des dizaines de versions de traitement, ce qui nécessiterait jusqu'à des centaines de Go pour 1 image, il est plus rationnel

les exécuter à la demande. Les postes de travail spécialisés modernes font face à cette tâche, mais pour un PC, cela reste difficile. Parfois, une opération sur une seule image sur un PC prend plusieurs minutes. Lorsqu’il est nécessaire de simuler des processus naturels complexes, notamment la propagation de la pollution, des incendies de forêt, ou d’utiliser des données d’enquêtes aérospatiales, le recours à un poste de travail spécialisé est inévitable.

Il convient de noter que le taux d'accumulation des volumes de données aérospatiales (notamment spatiales) est toujours au même rythme, voire plus rapide, que le taux de croissance de la puissance de calcul des PC et des postes de travail. En effet, au moins 800 à 1 000 Mo d'images satellite sont collectées chaque mois sur chaque zone de la Terre de la taille d'une grande ville. Et même si l’on tient compte du fait que la moitié d’entre eux, en raison des conditions de cloud, ne sont pas adaptés à une utilisation dans les applications GIT, cela représente néanmoins un flux énorme. Et encore une remarque : la résolution des systèmes de collecte d'informations à distance ne cesse de croître, et l'augmentation de la résolution géométrique au sol de 20 à 10 m multiplie par 4 le volume de données. Ainsi, tous les 2 à 4 ans, un système informatique doit augmenter sa productivité plusieurs fois afin de suivre le rythme de développement des dispositifs de collecte d'informations. Il en ressort clairement que les postes de travail spécialisés resteront pendant longtemps la base technique d'un SIG puissant, entièrement fonctionnel et doté de fonctions analytiques.

Un autre point qui nécessite une attention particulière aux postes de travail WVZY est le fait qu'aujourd'hui les principaux packages des SIG les plus « sérieux » n'ont pas encore été transférés sur PC.

Les principaux domaines d'utilisation d'un PC lorsque vous travaillez avec un SIG sont actuellement :

• utiliser des PC comme terminaux avec des postes de travail pour travailler avec de grands SIG (ARC/INFO) ;
• utiliser des PC comme stations pour saisir et modifier des cartes numériques de terrain à partir d'un numériseur ou d'un scanner (PC ARC!INFO, ArcCAD) ;
• utiliser un PC pour des projets GIT avec une petite quantité d'informations actives simultanément (PC ARC/INFO, ArcCAD, ArcView) ;
• utiliser un PC à des fins pédagogiques, pour se familiariser avec la méthodologie GIT ;
• utiliser un PC aux premiers stades des grands projets, lorsque le volume de la base de données n'a pas encore augmenté, toutes les fonctionnalités ne sont pas requises pour les gros volumes, et il est encore nécessaire de prouver l'utilité de l'utilisation de GIT et la nécessité d'investir des fonds sérieux .

Étant donné que les SIG modernes sont, en règle générale, des logiciels et des systèmes d'information complexes conçus spécifiquement pour être utilisés dans des domaines spécifiques d'activité d'information ou pour résoudre des problèmes spécialisés, ils comprennent :

• système opérateur;
• noyau du logiciel d'application ;
• modules de traitement de données thématiques;
• interface utilisateur interactive.

Les modules thématiques de traitement des données comprennent :

• logiciels d'entrée/sortie de données;
• logiciels d'application pour l'analyse d'informations vectorielles et raster;
• SGBD ;
• logiciels de reconnaissance de formes;
• logiciels de sélection de projections cartographiques;
• logiciels de conversion d'images;
• logiciels de généralisation cartographique;
• logiciel de génération de symboles, etc.

L'informatisation a touché tous les aspects de la société aujourd'hui, et il est peut-être difficile de nommer une sphère de l'activité humaine - de l'école aux grandes politiques publiques - où son impact puissant ne se fait pas sentir.

L’informatique est en train de « mettre à rude épreuve » toutes les sciences de la Terre, les rattrapant et les entraînant, les transformant et parfois les asservissant complètement dans la poursuite d’une perfection informatique sans fin. Les scientifiques d’aujourd’hui ne peuvent plus imaginer leur travail sans ordinateurs et sans bases de données d’informations numériques. Dans le domaine des géosciences, les technologies de l'information ont donné naissance à la géoinformatique et systèmes d'information géographique (SIG), et le mot « géographique » signifie dans ce cas « spatialité » et « territorialité », ainsi que la complexité des approches géographiques.

Le SIG est un complexe matériel-logiciel et en même temps homme-machine qui assure la collecte, le traitement, l'affichage et la distribution des données. Les systèmes d'information géographique diffèrent des autres systèmes d'information dans la mesure où toutes leurs données sont nécessairement spatialement coordonnées, c'est-à-dire liées au territoire, à l'espace géographique. Le SIG est utilisé pour résoudre toutes sortes de problèmes scientifiques et pratiques. Les SIG aident à analyser et modéliser n'importe quelle situation géographique, à faire des prévisions et à gérer les processus se produisant dans l'environnement. Le SIG est utilisé pour étudier tous les objets et phénomènes naturels, sociaux et naturels-sociaux étudiés par les sciences de la terre et les sciences socio-économiques connexes, ainsi que par la cartographie et la télédétection. Dans le même temps, le SIG est un complexe de dispositifs matériels et de produits logiciels (shells SIG), et l'élément le plus important de ce complexe est les systèmes de cartographie automatique.

La structure d'un SIG est généralement représentée comme un système de couches d'informations. Classiquement, ces couches peuvent être considérées sous la forme d'un « layer cake » ou autre, sur chaque étagère duquel est stockée une carte ou des informations numériques sur un sujet précis.

Au cours du processus d'analyse, ces couches sont « retirées des étagères », examinées séparément ou combinées dans différentes combinaisons, analysées et comparées les unes aux autres. Pour un point ou une zone donnée, vous pouvez obtenir des données pour toutes les couches à la fois, mais l'essentiel est qu'il devienne possible d'obtenir des couches dérivées. L’une des propriétés les plus importantes des SIG est précisément que, sur la base des informations existantes, ils sont capables de générer de nouvelles informations dérivées.

SIG ressources est l'un des types de SIG les plus courants en géosciences. Ils sont destinés à l'inventaire, à l'évaluation, à la protection et à l'utilisation rationnelle des ressources, à prédire les résultats de leur exploitation. Le plus souvent, pour leur constitution, on utilise des cartes thématiques existantes, qui sont numérisées et saisies dans des bases de données sous la forme de couches d'informations distinctes. En plus des documents cartographiques, le SIG comprend des données provenant d'observations à long terme, des informations statistiques, etc. Un exemple est le « SIG - », créé par les pays du bassin de la mer Noire. Ce bassin, avec sa vie marine diversifiée, ses ressources halieutiques abondantes, ses plages de sable chaud et ses paysages côtiers d'une beauté unique qui attirent les touristes, a connu une dégradation environnementale catastrophique au cours des dernières décennies. Cela réduit considérablement les ressources halieutiques, réduit le potentiel récréatif et conduit à la dégradation de précieuses zones humides côtières. Pour centraliser l'adoption de mesures urgentes pour sauver la mer Noire, ils ont développé le « Programme pour sauver la mer Noire ». Une partie importante de ce programme a été la création d'un « SIG - Mer Noire » sur les ressources et l'environnement. Ce SIG remplit deux fonctions : modéliser et informer sur les composants entiers et individuels de son environnement. Les informations sont nécessaires pour mener des recherches scientifiques dans la zone d'eau et la partie adjacente du bassin de la mer Noire et pour prendre des décisions sur la protection et la protection de cette zone d'eau unique. "GIS - Mer Noire" contient environ 2000 cartes. Ils sont présentés en sept blocs thématiques : géographie, biologie, météorologie, océanographie physique, océanographie chimique, biologie et ressources halieutiques.

Cartographie de géoinformation

L'interaction de la géoinformatique et de la cartographie est devenue la base de la formation d'une nouvelle direction - la géoinformation, c'est-à-dire la modélisation et la cartographie automatisées d'objets et de phénomènes basées sur le SIG.

Avec l’introduction du SIG, la cartographie traditionnelle a connu une refonte radicale. Elle ne peut être comparée qu'aux changements qui ont accompagné le passage des cartes manuscrites à l'impression imprimée. Dans leurs rêves les plus fous, les cartographes des époques passées n'auraient pas pu prévoir qu'au lieu de graver sur une pierre lithographique, il serait possible de dessiner une carte en déplaçant un curseur sur un écran d'ordinateur. Et de nos jours, la cartographie de l’information géographique a presque complètement remplacé les méthodes traditionnelles de compilation et de publication de cartes.

La cartographie pilotée par logiciel nous oblige à jeter un nouveau regard sur de nombreux problèmes traditionnels. Le choix de la base mathématique et de la disposition des cartes a fondamentalement changé : les cartes informatiques peuvent être rapidement transférées d'une projection à une autre, mises à l'échelle librement, modifier la « découpe » des feuilles, introduire de nouveaux moyens visuels (par exemple, des panneaux clignotants ou mobiles sur la carte), utiliser des filtres mathématiques pour les fonctions de généralisation et de lissage, etc. Auparavant, les opérations fastidieuses de calcul de longueurs et de surfaces, de transformation de cartes ou de combinaison de celles-ci sont devenues des procédures de routine. La cartométrie électronique est apparue. La création et l'utilisation de cartes sont devenues un processus unique ; lors du traitement informatique, les images sont constamment transformées, passant d'une forme à une autre.

Les technologies SIG ont donné naissance à une autre nouvelle direction : la cartographie opérationnelle, c'est-à-dire la création et l'utilisation de cartes en temps réel ou quasi réel. Il existe une opportunité d'informer rapidement, ou plutôt rapidement, les utilisateurs et d'influencer la progression du processus. En d’autres termes, avec la cartographie en temps réel, les informations entrantes sont immédiatement traitées et des cartes sont établies pour l’évaluation, la surveillance, la gestion et le contrôle des processus et phénomènes qui évoluent au même rythme.

Les cartes informatiques opérationnelles avertissent (signalent) des processus défavorables ou dangereux, permettent de suivre leur évolution, de donner des recommandations et de prédire l'évolution des situations, de choisir des options pour stabiliser ou modifier le cours du processus. De telles situations se créent, par exemple, lorsqu'elles surviennent, lorsqu'il est nécessaire de surveiller rapidement leur propagation et de prendre rapidement des mesures pour éteindre l'incendie. Pendant la période de fonte des neiges et lors d'averses catastrophiques, il est nécessaire de surveiller les crues des rivières et, en cas d'urgence, l'évolution de l'état écologique du territoire. Lors de la liquidation de l'accident de Tchernobyl, les cartographes n'ont pas quitté leurs ordinateurs jour et nuit, dressant des cartes opérationnelles du mouvement des nuages ​​​​de contamination radioactive sur les territoires adjacents à la source de la catastrophe. Ils surveillent également l’évolution des événements politiques et des opérations militaires dans les points chauds de la planète. Les données initiales d'une cartographie opérationnelle sont des images aériennes et spatiales, des observations et mesures directes, du matériel statistique, des résultats d'enquêtes, de recensements, de référendums, etc. Les animations cartographiques offrent d'énormes opportunités et des effets parfois inattendus. Les modules du programme d'animation sont capables de déplacer des cartes ou des diagrammes tridimensionnels sur l'écran, de modifier la vitesse d'affichage, de déplacer des panneaux individuels, de les faire clignoter et vibrer, de modifier la couleur et l'éclairage de la carte, de « mettre en surbrillance » ou « d'ombrager » certaines zones. de l'image, etc. Par exemple, sur la carte, la couleur des zones exposées au danger change : la couleur bleutée « sûre » se transforme progressivement en rose, puis en rouge vif, pourpre, ce qui signifie : dangereux, des avalanches sont possibles ! Des effets tout à fait inhabituels pour la cartographie créent des panoramas, des changements de perspective, des parties de l'image (on peut diviser des « fondus » et supprimer des objets), des illusions de mouvement sur la carte (effectuer un « survol » du territoire), y compris à des vitesses différentes. Dans un avenir proche, les perspectives de développement de la cartographie en géosciences sont liées avant tout et presque entièrement à la cartographie de géoinformation, lorsqu'il n'est pas nécessaire de préparer des copies imprimées des cartes : sur demande, il sera toujours possible de obtenir une image de l'objet ou du phénomène étudié en temps réel sur un écran d'ordinateur. Certains cartographes estiment que l'introduction de la technologie électronique « signifie la fin de trois cents ans de dessin cartographique et de publication de produits cartographiques imprimés ». Au lieu de cartes, l'utilisateur pourra demander et recevoir immédiatement toutes les données nécessaires sous forme lisible par machine ou visualisée. Et même le concept même d’« atlas » est proposé d’être reconsidéré.