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Avril 2004 Atelier IDD 2004 du Québec Introduction aux Introduction aux produits reliés aux produits reliés aux SIG SIG Nancy Lemay Université d’Ottawa

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Avril 2004 Atelier IDD 2004 du Québec

Introduction aux produits reliés Introduction aux produits reliés aux SIGaux SIG

Nancy Lemay

Université d’Ottawa

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ProgrammeProgramme• Glossaire illustré• GéoRecherche• GéoSuite• Cartes de référence• Classification géographique type (CGT )• Produits d’information spatiale: Statistique Canada• Règles de désignation des fichiers de données spatiales• Introduction aux SIG: définitions et concepts• Exercice

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GéoRechercheGéoRecherche

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GéoSuiteGéoSuite• Outil d'extraction de données, de recherche et de production de totalisations.

• Permet d'examiner les liens entre tous les niveaux géographiques normalisés.

• Déterminer les codes et les noms des régions ainsi que les chiffres de population et des logements.

• Comprend la liste des cartes de référence des aires de diffusion (AD).

• Recensement: 2001, 1996.

***Notre page de bases de données donne accès aux usagers de l’Université d’Ottawa***

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Cartes de référenceCartes de référence• Les cartes de référence montrent l'emplacement des unités

géographiques dont les données ont été tabulées et diffusées.

• Exemple:

– Centre urbain de grande taille: Secteurs de recensement pour Montréal.

– Pour de plus amples informations: http://geodepot.statcan.ca/Diss/Maps/ReferenceMaps/index_f.cfm

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• Les cartes présentent: les limites, les noms et les codes des unités géographiques normalisées, les routes, les chemins de fer, les côtes, les rivières et les lacs.

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Identifier les aires de diffusionIdentifier les aires de diffusion

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Classification géographique type (CGT )Classification géographique type (CGT )

La Classification géographique type (CGT) est la classification officielle utilisée à Statistique Canada pour trois genres de régions géographiques :

– provinces et territoires

– divisions de recensement (DR)

– subdivisions de recensement (SDR).

La CGT fournit des codes numériques uniques de ces régions géographiques qui constituent une structure hiérarchique.

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Classification géographique type (CGT )Classification géographique type (CGT )

• Pour être retenues dans la CGT, les unités géographiques devaient satisfaire deux critères.

(1)Elles devaient d'abord être faciles à reconnaître par les répondants appelés à déclarer des données géographiques détaillées.

(2)Elles devaient aussi être utiles pour les besoins de la statistique en général.

Les répondants font souvent affaires avec une municipalité, un comté, une province ou quelque autre unité administrative du même genre.

Pour les programmes qui engagent les fonds publics parce que le grand public peut facilement rapprocher les statistiques ainsi produites aux noms et limites des unités administratives.

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Celles qui font partie d’une RMR ou d’une AR

SDR sont présentées par DR à l’intérieur d’une province ou d’un territoire.

SDR sont présentées par DR à l’intérieur d’une région économique et d’une province (ou territoire).

Le diagramme de navigation de la CGT

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Produits d’information spatialeProduits d’information spatiale

– Fichiers des limites cartographiques

– Fichiers du réseau routier

– Fichiers schématiques du réseau routier

– Fichiers de l'écoumène agricole et de la population• Écoumène

Le terme « écoumène » est utilisé par les géographes pour désigner la surface habitée. Il peut exister différents types d'écoumène, chacun présentant des caractéristiques qui lui sont propres (écoumène de population, écoumène agricole, écoumène industriel, etc.).

– Fichiers des limites des régions sociosanitaires

Recensement de la population et de l’agriculture

Enquête sur la santé dans les collectivités canadiennes et Indicateurs de la santé.

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Exemple pour les

fichiers des limites cartographiques du recensement du Canada de 2001

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Les fichiers du réseau routier (FRR) couvrent

l'ensemble des routes du Canada et comprennent les limites des provinces et des

territoires, d'autres traits visibles ainsi que des

renseignements sur les attributs.

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Les fichiers schématiques du réseau routier (FSRR) contiennent certaines routes (avec leur nom mais sans les adresses).

Les routes incluses sont classées selon quatre niveaux de détail qui conviennent à la cartographie à petite et à moyenne échelles.

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Fichiers de l'écoumène

agricole

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Règles de désignation des fichiers de Règles de désignation des fichiers de données spatialesdonnées spatiales

Premier caractère : représentation géographique “g” le système de coordonnées est en latitude / longitude, “l” la projection est conforme conique Lambert.

Trois caractères suivants : principale région géographique du fichier exemple “sdr”.

Exemple:gsdr024b02a_f.exe

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Trois chiffres suivants : code géographique de couverture, exemple 024.

Caractère suivant : type de fichier (en fonction des codes de 1996)a Fichier numérique des limites (seulement pour le répertoire de diffusion) (FNL de 1996)b Fichier des limites cartographiques, couverture détaillée pour la cartographie à grandeéchellee Écoumèner Fichier du réseau routier (FRR et FSRR)

Exemple:gsdr024b02a_f.exe

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Deux chiffres suivants : année de diffusion (timbre-dateur pour le contrôle des versions):

– Exemples: 01 diffusé en 2001, 02 diffusé en 2002, 03 diffusé en 2003 etc.

Caractère suivant : format du fichier:

– “a” Fichier d’échange ARC/INFO® ArcGIS (e00)– “m” Fichier d’échange MapInfo® (mid et mif)

Deux derniers caractères : langue– _e Anglais– _f français

Exemple:gsdr024b02a_f.exe

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Qu’est-ce qu’un SIG?Qu’est-ce qu’un SIG?Un système informatique de matériels, de logiciels, et de processus conçus pour permettre la collecte, la gestion, la manipulation, l'analyse, la modélisation et l'affichage de données à référence spatiale afin de résoudre des problèmes complexes d'aménagement et de gestion.1

Un Système d’Information Géographique est constitué de 5 composants majeurs : 2

1 La définition américaine émane du comité fédéral de coordination inter-agences pour la cartographie numérique (FICCDC, 1988

2 Définition du site d’ESRI France: http://www.esrifrance.fr/societe/sig2.htm

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Des Des couches d'informationcouches d'information • Un SIG contient généralement plusieurs sortes d'objets géographiques qui sont

organisés en thèmes que l'on affiche souvent sous forme de couches.

• Chaque couche contient des objets de même type (routes, bâtiments, cours d'eau, limites de communes, entreprises,...).

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Raster versus vector*Raster versus vector*• Raster: Données images où l'espace

est divisé de manière régulière (en petits rectangles); à chaque petit rectangle (pixel) sont associées une ou plusieurs valeurs décrivant les caractéristiques de l'espace.

• Vector: Dans ce type de données, le point avec ses coordonnées est le porteur de l'information géométrique. Les lignes et les surfaces se comprennent comme une suite définie de points caractéristiques.

*Pour plus amples informations: http://www.bondy.ird.fr/carto/refugies/methodes-SIG.html

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Quelques exemplesQuelques exemples

Exemples de données vector

Exemples de données raster

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Les objects dans le monde vectorLes objects dans le monde vector• Les objets peuvent être identifiés sous forme de points (villes,

entreprises, exploitations agricoles,...), d'arcs ou de lignes (routes, chemins de fer,...) et de polygones ou de surfaces (communes, occupation du sol,...).

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La description des objetsLa description des objets

• A chaque objet est attribuée une fiche contenant des informations de type alphanumérique.

• Ces informations décrivent l'objet (nom de la ville, type de l'occupation du sol,...).

• Ces fiches permettent de stocker des informations qui décrivent les objets.

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Échelle cartographiqueÉchelle cartographique

Représente le rapport entre une distance sur la carte et la distance réelle sur le terrain.

a) Échelle Verbale: “un cm représente dix kilomètres”.

b) Échelle numérique: 1:10 000

c) Échelle Graphique:

d) Échelle d’une aire: Représente un km2

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Petite versus grande échellePetite versus grande échelle

Petite échelle: 1:250,000

Grande échelle: 1:50,000

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Calculer l’échelle d’une carteCalculer l’échelle d’une carte• Par exemple, si une distance de 2 cm sur la carte

représente 1 km sur le terrain l'échelle est de 2 cm = 1 km, ou…

• Les échelles n’ont pas d’unité (ratio).

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Système de coordonnéesSystème de coordonnées• Un système de coordonnées est un système de référence

faisant appel à des règles mathématiques pour préciser des positions (endroits) sur la surface de la terre.

– Les valeurs des coordonnées peuvent être sphériques (latitude et longitude) ou rectangulaires (comme la projection universelle transverse de Mercator).

• Un système de coordonnées est normalement définit par un système de référence géodésique, éllipsoïde et une projection et les unités sont en degrés ou mètres.

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Types de système de coordonnéesTypes de système de coordonnées

• Système de coordonnés géographiques:– Utilisation d’une latitude et longitude pour positionner

des points sur une surface de référence mathématiquement simple qui représente le mieux possible la forme de la Terre.

• Système de coordonnés rectangulaires:– Une image graphique du monde sur un plan, comme la

projection universelle transverse de Mercator).

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Système de coordonnés géographiquesSystème de coordonnés géographiques

• L’équateur (latitude) et Méridien origine (longitude) sont les points de référence. Greenwich, Angleterre est normalement le point de référence.

• Les Fichiers des limites cartographiques, les Fichiers du réseau routier et les points représentatifs sont diffusés sous forme de coordonnées de

latitude et de longitude.

Méridien origine

Équateur

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Dégrés décimaux (DD)Dégrés décimaux (DD)• Dégrés décimaux sont semblables aux degrés, minutes,

secondes (DMS), mais les minutes et secondes sont exprimées en valeurs décimales.

• Les valeurs décimales rendent l’entreposage plus facile et plus rapide.

60.34444 au lieu de 60º20'40"

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Convertir DMS en DDConvertir DMS en DD

60º20'40"degrés

minutes

secondes

20 minutes= 0.33333 (20/60)40 secondes = 0.01111 (40/3600)

Additionner les degrés pour obtenir une réponse:60º + 0.33333 + 0.01111=60.34444 DD

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Ellipsoïde et GeoïdeEllipsoïde et Geoïde

• Ellipsoïde - L'ellipsoïde est utilisé comme surface de référence pour le modèle mathématique de la terre.

• Geoïde - Le géoïde sert de surface de référence pour la détermination des altitudes.

SphèreEllipseGéoïdeSurface terrestre

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SSystème de référence géodésiqueystème de référence géodésique• Précise les dimensions et la forme de la terre.

• Point de base, à partir duquel on détermine la latitude et la longitude de tous les autres points de la surface terrestre.

• Il y a deux types de système de référence géodésique: (1) Centre de la terre (WGS84, NAD83) pour le GRS80, (2) Locale (NAD27, ED50) pour le Clarke de 1866.

• Les données spatiales du recensement de 2001 sont diffusées selon le Système de référence géodésique nord-américain de 1983 (NAD83).

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PProjection cartographiquerojection cartographique

• Processus qui consiste à transformer et à représenter sur une surface bidimensionnelle (plane) des points situés sur la surface sphérique tridimensionnelle de la terre.

• Ce processus fait appel à une méthode directe de projection géométrique ou à une méthode de transformation calculée mathématiquement.

Il faut projeter nos données avant de calculer des distances!!

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Exemples: projections cartographiquesExemples: projections cartographiques

Cylindrique à surface égaleConforme conique Lambert

Pour les cartes mondiales

Conserve la relation entre la direction et la forme au long des latitudes moyennes.

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Formats de fichiersFormats de fichiersLes formats de données natifs des logiciels ESRI sont : le format Shapefile (fichier de forme). Le format Shapefile est composé de plusieurs fichiers:

• “.shp” Géométrie. Obligatoire.

• “.dbf” Données descriptives. Obligatoire.

• “.shx” Index de la géométrie. Obligatoire.

• “.sbn & .sbx” Index spatiaux. • “.prj” - Paramètres du système de coordonnées.

• “.xml” - Métadonnées en format XML (Extensible Markup Language).

Format d'échange Arc/Info “.e00”:• Données spatiales et tabulaires.

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Projet ArcViewProjet ArcView• Les projets prennent l’extension « .apr ».

• Ces éléments peuvent être de plusieurs natures:

– Vues du projet (Views)– Tables du projet (Tables)– Diagrammes: schémas, figures réalisés à partir des données du

projet (Diagrams)– Scripts: programmes permettant la manipulation des données du

projet (Scripts)

• Lorsqu’on sauvegarde notre travail dans un projet on peut retourner au projet sans avoir à ré-ouvrir les données.

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IntroIntro au logiciel au logiciel ArcView 3.x ArcView 3.x

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Fenêtre projet

Barre des menusBarre d’outils

Fenêtre de documents

Barre d’état

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Vue – afficher, questionner, et analyser les thèmes Mise en page – intégrer les documents pour créer une carte de qualité

Table – Afficher les attributs

Script – programmer dans le language Avenue pour automatiser des applications

Documents ArcViewDocuments ArcView

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ArcView ProjectsArcView Projects

Vues

Tables

Diagrammes

Mise en page

Scripts

Fenêtre projet

Le projet est une sorte de classeur, regroupant toutes les références aux données et traitements.

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Vues et thèmes (Vues et thèmes (couchescouches))• La carte affichée est constituée de couches affichées les unes sur les

autres. Une couche est appelée thème dans ArcView. La table des matières contrôle les couches.

Thèmes

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Manipulations des thèmesManipulations des thèmes

Ordre d’affichage des thèmes.

Affichage du thème: Un thème actif est mis en « relief ».

Une sélection multiple peut être produite en utilisant simultanément la touche shift.

Pour faire appel à l’éditeur de légende il faut double cliquer sur un thème.

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Éditeur de palettes Styles de trames Styles de lignes

Enregistrer Style de couleurStyles de texte palettesStyles points

Éditeur de légende

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Exercice: cartographierExercice: cartographier

10 0 10 20 Kilometers

Proportion de la Langue maternelle Italienne0 - 0.0190.019 - 0.0580.058 - 0.1290.129 - 0.2510.251 - 0.47No Data

Hydrographie01

N

Source: Recensement de la population Statist ics Canada 2001Auteur: Nancy LemayProjection: conique conforme de Lambert

Proportion de la langue maternelle Italienne à Montréal, 2001

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Autres sources de donnAutres sources de donnéesées• Sites internet avec des liens aux différents produits gratuits

disponibles sur internet:

– http://www.biblio.uottawa.ca/library/map/gis/internet-f.html

– http://www.umoncton.ca/champ/dgeo/res_int.html

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Présentation sur DMTIPrésentation sur DMTI

• Présentation de Karen Hunt:

– http://io.uwinnipeg.ca/%7Ekhunt2/dmti_files/frame.htm

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RéférencesRéférences• http://pse.ensg.ign.fr/fiche.php3?

NOCONT=CONT0&NOFICHE=FP15&RPHP=&RCO=&RCH=&RF=&RPF=&RPC=#1

• http://www.esrifrance.fr/societe/glossaire.htm

• http://tdr.tug-libraries.on.ca/HELPS/gishelp.htm

• http://prod.library.utoronto.ca:8090/maplib/ArcMap_Guide.pdf

• http://www.ideal.forestry.ubc.ca/cons340/Lecture03.pdf

• http://maps.nrcan.gc.ca/maps101/scale.html

• http://www.uottawa.ca/academic/arts/geographie/lpcweb/web2320/