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R é p u b l i q u e A l g é r i e n n e D é m o c r a t i q u e e t P o p u l a

R é p u b l i q u e A l g é r i e n n e D é m o c r a t i q u e e t P o p u l a i r e Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université des Sciences et de la Technologie d’Oran Mohamed Boudiaf Faculté d’Architecture et de Génie Civil Département d’Architecture Polycopié Les systèmes d’information géographique appliqués à l’Architecture et à l’Urbanisme sous le logiciel MapInfo. Préparé et présenté par F a r i d R A H A L Année universitaire 2014 - 2015 Préface 2 Préface L’intérêt des Systèmes d’Information Géographique (S.I.G) dans le domaine de l'architecture et de l’Urbanisme n’est plus à démontrer. Ce sont non seulement des outils de recherche mais aussi des instruments d'action et de projet, ils offrent des capacités d'échange, de mutualisation et de pérennisation de données qui enrichissent aujourd'hui considérablement le processus de projet, d'étude préalable et les démarches de recherche. Il parait inconcevable de nos jours, dans les pays développés, de proposer un projet urbain ou un projet architectural sans qu'il soit intégrable aux S.I.G des villes qui en sont largement équipées à l'heure actuelle. Face à des problèmes d’aménagement de plus en plus complexes, les S.I.G fournissent aux décideurs les supports cartographiques nécessaires à la gestion, à la décision et à la communication territoriale. Avec l’avènement du numérique et l’essor de la géomatique (application de l’informatique à la géographie), les S.I.G permettent d’aborder des thèmes aussi diversifiés que le logement, la pression foncière, l’emploi, les services à la population, la protection de l’environnement, la valorisation touristique ou encore le développement des infrastructures routières et numériques. D’abord utilisés pour la gestion et la prospective territoriale, les S.I.G peuvent devenir des outils de concertation. Ils offrent au décideur de nouvelles possibilités de communiquer sur les enjeux et les actions mises en œuvre sur le territoire ; ils offrent au citoyen la possibilité de s’informer sur ces enjeux et de prendre part à la vie démocratique locale. Aujourd’hui, les S.I.G représentent un marché de plusieurs milliards d'euros dans le monde et emploient plusieurs centaines de milliers de personnes. Enseignés dans les écoles, les collèges et les universités du monde entier, les S.I.G sont devenus incontournables dans tout type de domaine impliquant des objets géoréférencés. Ce polycopié, adressé aux étudiants de Master 2 en Architecture, présente l’ensemble des notions nécessaires à la bonne compréhension des S.I.G et à leur utilisation efficiente dans les domaines de l’Architecture et de l’Urbanisme. Le polycopié est divisé en cinq chapitres. Le premier chapitre est une introduction aux S.I.G et inclut tous les concepts de base que l’étudiant doit savoir sur les S.I.G. Préface 3 Le deuxième chapitre est consacré aux bases de données car la puissance et la performance des S.I.G proviennent notamment du système de gestion de base de données lié au S.I.G. Le troisième chapitre est consacré à la présentation du logiciel MapInfo, édité par la société Pitney Bowes, qui est utilisé pour la mise en pratique des notions traitées dans ce manuscrit. Les systèmes de coordonnées également appelés projections cartographiques sont présentés dans le quatrième chapitre. Enfin, le cinquième chapitre est dédié aux analyses spatiales et aux fonctionnalités avancées des S.I.G. Chaque chapitre inclut des applications concrètes des S.I.G aux domaines de l’Architecture et de l’Urbanisme afin d’aider le lecteur à mieux appréhender les concepts présentés. Tables des matières 4 Tables des matières Chapitre I : Introduction aux systèmes d’information géographique.……….…………………. I.1. Introduction.………………………….……………………………………………………. I.2. La structure de l'information géographique…….…………………………………………. I.4.Les données de base.…………………………………………….………………………….. I.4.1. Les données Raster.…………………………………………………….………………… I.4.2.Les données vectorielles.………………………………………………………………… I.5. Les domaines d'application des S.I.G………………………………..…………………… I.6. L’intérêt des S.I.G………………………………….……………………………………….. I.7. Quelques exemples de questions auxquelles un SIG peut répondre. ………………..…….. I.8. Les possibilités offertes par les Systèmes d'Information géographique.…………………… I.9. Conclusion…………………………………………………….………………………….. Chapitre II : Les bases de données…………………………………………………………….. II.1. Introduction.………………………………………………………………………….…... II.2. Qu'est-ce qu'une base de données ?………………………………….…………………… II.2. Utilité d'une base de données.………………………………………………………….….. II.3. La gestion des bases de données…………………………………………………………. II.4- Les principaux S.G.B.D….……………………………………………………………… II.5- Les caractéristiques d'un S.G.B.D.………………………………………………………. II.6. Exemple de base de données.……………………………………………………………… II.7. Applications.……………………………..………………………………………………… II.7.1. Gestion du patrimoine architectural de la ville de Tlemcen.…………………………… Chapitre III : Les systèmes de coordonnées.…………………………..………………………. III.1. Introduction………………………………………………………………………………. III.2. Les types de coordonnées géoréférencées.………………………………………………. III.2.1. Les coordonnées géographiques (ou géodésiques).…………………………………… III.2.2. Les coordonnées projetées…………..…………………………………………………. III.3. Les systèmes de coordonnées de référence.…………………………………………….. III.3.1. Ellipsoïde………………………………………………………………………………. III.3.2.Datum.………………………………………………………………………………… 7 8 9 10 10 11 13 13 14 14 15 16 17 17 18 19 19 20 21 24 24 27 28 28 28 29 30 30 32 Tables des matières 5 III.3.3.Les projections…………………………………………………..……………………… III.4. Les représentations cartographiques planes en Algérie.………………………………….. III.4.1. La projection Lambert…………………………………………………………………... III.4.2. La représentation cartographique UTM. ……………………………………………… III.5. Applications……………………………………………………………………………… III.5.1. La conversion des coordonnées……………………………………………………….. III.5.2. Le calcul de la distance orthodromique……………………..…………………………. Chapitre IV: Présentation de l’outil MapInfo.………………………………………………… IV.1. Introduction……………………………………….………………………………………….. IV.2. Environnement de MapInfo………..…………………………………………………………. IV.2.1.La barre d’outils Général…….……………………………………………………………….. IV.2.2.La barre d’outils Dessin …………………………………………………………………….... IV.3.La structure des données au format MapInfo……………………………..………………… IV.4.Le contrôle des tables (ou des couches)……………………………………………………… IV.5. Interrogation de la base à partir de la fenêtre carte.…………………………………….. IV.5.1. Calculs simples à partir de la fenêtre carte.…………………………………………….. IV.5.2. Autres calculs………………………………………………………………………….. IV.6. L’exploitation d’une base de données……………………………………………………….. IV.6.1. Les requêtes simples………………………………………………………………….. IV.6.2. Les requête SQL…………………………………………………………………….… IV.7. Connaître et modifier le système de projection d’une table.…………………………… IV.8. Applications…………………………………………….………………………………. IV.8.1. Un S.I.G pour gérer le patrimoine architectural de la ville de Tlemcen.……….……… Chapitre V : L’analyse spatiale…………………………………………………………………. V.1. Introduction.…………………………………………………………..………………….. V.2. Les requêtes attributaires simples.……………………………………………………….. V.3.Requête attributaire complexe (Jointure de tables)….…………………………………….. V.4. Requête géographique (jointure spatiale)………………………………………………….. V.5. Analyse thématique……………………………………………………………………… V.5.1. Les différents types d’analyses….…………………………………………………….. V.5.2. Déroulement de l’analyse thématique. ………………………………………………… V.6. Géoréférencement de données rasters….………………………………………………… 33 35 35 37 38 38 39 40 41 41 42 42 42 44 44 45 45 46 46 47 48 50 50 51 52 52 53 54 55 56 57 58 Tables des matières 6 V.7. Applications………………………………………………………………………………. V.7.1. les requêtes complexes sur la région d’Alger………………………………………….. V.7.2. les requêtes géographiques (jointure spatiale) sur la région d’Alger.…………………… V.7.3. Géoréférencement de données de type Raster sur les régions d’Oran et d’Arzew…….. Références bibliographiques…………………………………………………………………… 59 59 61 61 64 Chapitre I: Introduction aux systèmes d’information géographiques. 7 Chapitre I Introduction aux systèmes d’information géographique. Chapitre I: Introduction aux systèmes d’information géographiques. 8 I.1. Introduction. Un Système d’Information Géographique (S.I.G) est un système informatique permettant, à partir de diverses sources, de rassembler et d'organiser, de gérer, d'analyser et de combiner, d'élaborer et de présenter des informations localisées géographiquement, contribuant notamment à la gestion de l'espace (Figure I.1). Figure I.1 : Informatisation des données géoréférencées à l’aide du SIG. Les S.I.G se placent au croisement de quatre disciplines auxquelles ils empruntent une partie de leurs histoires, de leurs principes et de leurs technologies (Figure 2). Figure I.2 : Les disciplines contribuant au S.I.G. Chapitre I: Introduction aux systèmes d’information géographiques. 9 La connaissance de plusieurs concepts est nécessaire : Les systèmes de référence et les systèmes de projection, l’analyse des données, les processus de modélisation, le traitement statistique et le traitement graphique. I.2. La structure de l'information géographique. L’information spatiale dans un S.I.G est sous forme de couches superposables reliées à des données alphanumériques structurées dans une base de données (Figure I.3). Figure I.3 : La structure de l'information spatiale dans un S.I.G. I.3. Les modes de représentation de l’information géographique dans un S.I.G. Il existe deux modes de représentation de l'information géographique dans un S.I.G: • le mode maillé ou Raster en anglais • le mode vectoriel (ou vecteur). Chapitre I: Introduction aux systèmes d’information géographiques. 10 Ces deux modes synthétisées en images de la manière suivante (Figure I.4) : Figure I.4: Les modes de représentation de l’information géographique dans un S.I.G. I.4.Les données de base. I.4.1. Les données Raster. La réalité est décomposée en une grille régulière et rectangulaire, organisée en lignes et en colonnes, chaque maille de cette grille ayant une intensité de gris ou une couleur. La juxtaposition des points recrée l'apparence visuelle du plan et de chaque information. Une forêt sera "représentée" par un ensemble de points d'intensité identique (Figure I.5). Figure I.5: Décomposition d’une zone d’étude selon une grille. Chapitre I: Introduction aux systèmes d’information géographiques. 11 Les données raster sont sous forme d’une matrice de pixels (pictures elements) découpant régulièrement l’espace et dont la valeur est représentative de l’information à mesurer sur le terrain. Une image raster peut être un plan scanné, une photographie aérienne ou une image satellitaire (Figure I.6). Figure I.6: Exemples de données raster: Photographie aérienne, image satellitaire, plan scanné. I.4.2.Les données vectorielles. Les limites des objets spatiaux sont décrites à travers leurs constituants élémentaires, à savoir les points, les arcs, et les arcs des polygones. Chaque objet spatial est doté d'un identifiant qui permet de le relier à une table attributaire (Figure I.7). Par exemple : une table MapInfo, une table MS-Access, ou une table Oracle. Chapitre I: Introduction aux systèmes d’information géographiques. 12 Figure I.7: Lien entre les données graphiques et les données alphanumériques dans un S.I.G. Les points : définissent des localisations d'éléments séparés pour des phénomènes géographiques trop uploads/Geographie/ polycopie-rahal-farid.pdf