Les SIG comme outil de travail urbain

En anglais Geographic Information System et en basque l'acronyme GIS indique Système d'Information Géographique

Systèmes d’information géographique existants

Le système d'information géographique le plus utilisé jusqu'à présent a été la cartographie. Des cartes papier ont été élaborées, dessinées et publiées à travers la cartographie. En bref, les cartes représentent des données relatives à la position géographique. Depuis quelques années, les fichiers sont gérés par ordinateur, il semble également opportun d'informer les données dans ce domaine. De cette façon, vous pouvez gérer conjointement toutes sortes d'informations géographiques indiquées sur les cartes, dans quel fichier elles ont été enregistrées.

Les cartes papier ne peuvent pas afficher toutes les informations souhaitées, car comme les données augmentent, la lecture est compliquée. D'autre part, il est très difficile que des informations telles que la répartition des âges des habitants d'un quartier soient incluses sur la carte papier. Les systèmes SIG n'ont pas ces services car ils ne sont pas nécessairement associés au support matériel bidimensionnel.

Intégration des technologies

Dans les SIG, l'intégration des technologies est très importante. Les différentes technologies ont été réunies et unifiées. Ils intègrent ainsi des formes traditionnelles d'analyses géographiques, comme le chevauchement de cartes transparentes pour afficher conjointement des données de différents types, ainsi que des études et des modélisations impossibles par des méthodes manuelles. Avec ces systèmes, il est possible de gérer conjointement des cartes, des modélisations et de grands ensembles de données provenant de la consultation de bases de données. La flexibilité offerte par cette intégration est utile dans de nombreux domaines.

Par exemple, ils sont largement utilisés pour détecter les zones qui peuvent être menacées par des inondations, ou pour définir les voies à suivre par les véhicules de secours en cas d'urgence. De nombreux domaines ont contribué au développement des SIG: géographie, cartographie, photogrammétrie, télédétection, géodésie, ingénierie, statistique, informatique, intelligence artificielle, démographie et humanités, sciences naturelles, etc.

Les SIG sont associés aux applications d'autres bases de données, mais avec une différence importante : Toutes les informations disponibles dans les technologies SIG sont liées à une référence spatiale. D'autres bases de données peuvent contenir des informations sur l'emplacement (adresses, codes postaux, cotes, etc.). ). ), mais la base de données SIG utilise des références géographiques comme support de stockage de base et accès à l'information.

L'utilisation du SIG devrait être considérée comme un processus et pas seulement comme un logiciel ou un matériel. Le SIG est un outil de prise de décision. Le rôle décisif que peut jouer être considéré comme un simple logiciel ou matériel dans la prise de décision serait de ne pas le considérer.

Causes du déploiement du SIG

De nombreuses entités investissent actuellement de grandes quantités dans le développement de bases de données géoréférencées et de SIG, et on prévoit que des milliards d'autres seront investis dans les prochaines années. Tout cela se passe en peu de temps. Et c'est que jusqu'à il y a quelques années, les SIG étaient à la portée de très peu d'organisations et n'étaient que des curiosités pour les gens. Ce déploiement peut avoir deux raisons principales:

Prévision d'éventuelles inondations en Galice.
Source CESGA, Centre de supercalcul de la Galice

- Important englobement des équipements informatiques.

- L'importance de la géographie dans notre monde quotidien, beaucoup des décisions que nous prenons quotidiennement sont liées à la géographie. Imaginons qu'une compagnie automobile veut placer son stand dans la ville en fonction des caractéristiques de la population. Revenu de population, âge, marque de voiture existante, etc. combiner l'emplacement de vos zones résidentielles pour trouver le lieu le plus approprié. Le développement des SIG commence dans les années 60, mais jusqu'aux années 80, il n'a été appliqué que dans le domaine de la recherche. Il n'a pas été utilisé comme outil de prise de décision.

Le développement d'une technologie informatique adéquate a entraîné la commercialisation de produits SIG. Cela s'est surtout appliqué aux organisations génératrices d'information comme l'Administration Publique. La disponibilité des informations SIG dans un environnement Windows depuis 1990 a permis à l'application d'atteindre des entreprises privées.

Avantages de la cartographie numérique

On peut dire que la cartographie numérique est composée d'un ensemble de cartes. Chacune d'elles présentera une caractéristique : une en relief, une autre en hydrographie, une autre en route, etc. Chaque carte thématique détachée correspond à une couche ou un niveau. Superposition des couches, chacun des emplacements a été assimilé à ceux correspondants sur d'autres cartes. La couche inférieure est la plus importante : elle décrit le réseau du système de référence à placer (longitude et latitude). Toutes les cartes ont été enregistrées conformément à ce qui suit.

Une fois enregistré, les informations affichées dans les différentes couches peuvent être comparées et analysées par des combinaisons. On peut savoir, par exemple, où traversent les lignes électriques. En outre, les emplacements ou comarques sélectionnés peuvent être facilement séparés des autres emplacements, en coupant toutes les couches autour du site souhaité.

Dans toutes les études, vous n'avez pas besoin d'utiliser toutes les cartes ou couches à la fois. Dans certains cas, le chercheur sélectionnera les informations pour analyser la relation entre certaines couches. En outre, les informations de deux couches ou plus peuvent être combinées et regroupées en une seule couche. Avec cela, nous avons obtenu ce qui sera ensuite une couche.

Superposition de différentes couches.

Pensons que nous avons des dizaines ou des centaines de cartes ou de couches qui expliquent des informations sur différents sujets: réseaux de transport, hydrographie, caractéristiques de la population, activités économiques, etc. et que nous pouvons les combiner comme il nous convient. Ce système serait utile dans de nombreuses situations: plans urbains, plans d'urgence, etc. Cette capacité de distribution de l'information en couches et sa combinaison ultérieure avec d'autres couches est la caractéristique que le SIG rend si utile. Cependant, la flexibilité ne reste donc pas, car on peut combiner des bases de données communes et des bases de données cartographiques.

Le SIG peut répondre à différents types de questions

L'utilisation et la transformation de l'information accumulée permet de réaliser une grande variété d'opérations:

Localisation Localisation

Il identifie ce qui se trouve dans un emplacement particulier. La localisation peut être décrite de plusieurs façons, par exemple par toponyme, code postal ou références géographiques comme la longitude et la latitude.

Condition

Inverse à la précédente et nécessite une étude spatiale. Au lieu d'identifier ce qu'il y a à un point, il parvient à trouver un endroit qui remplit certaines conditions (par exemple, une parcelle sans forêt, avec plus de 2.000 m 2, à environ 100 m de la route, etc.)

Tendance

Combinez les deux questions ci-dessus. La réponse explique les changements que subit une place au fil du temps.

Distribution de la distribution

Cette question est plus complexe. Par exemple, si vous souhaitez déterminer si le cancer est une cause importante de décès chez les résidents des centrales nucléaires. Son but est de mesurer la force ou l'influence des différents facteurs.

Modélisation de la modélisation

Cette question se pose lorsque vous voulez connaître l'impact d'une action sur un système. Par exemple, que se passe-t-il au réseau routier si nous construisons une route, ou que se passerait-il si un déversement toxique se produisait au réseau d'approvisionnement en eau potable ? Le système, sans compter que l'information géographique puis, exige des données supplémentaires comme lois scientifiques spécifiques.

Les SIG sont adaptés à une utilisation urbaine

Les concepteurs urbains, changeant la façon de construire les villes, travaillent à améliorer la vie des gens. Pour cela, ils doivent très bien comprendre chacun des lieux qu'ils étudient. Dans les siècles précédents les villes ou villages étaient assez petites et le concepteur pouvait bien connaître les besoins des habitants de la ville, mais les villes actuelles sont trop grandes pour travailler avec cette méthode de travail informel.

Ce croquis montre la portée de l'influence d'un noeud du Sud de Boston.
Source : Urban Redevelopment

Nombreux sont les facteurs qui influencent le mode de vie de la ville et le concepteur doit analyser beaucoup de choses pour arriver à comprendre le lieu: photos aériennes, plans de construction, données de padron, études économiques, systèmes de transport, etc. N'étant pas en mesure d'avoir toutes ces données à la fois dans notre esprit, nous utilisons actuellement le système de planification.

Dans la mesure où le problème de la conception urbaine est la collecte de données, l'analyse et l'explication des données spatiales, les SIG ont beaucoup à offrir dans ce domaine. Bien que depuis des années d'autres sciences utilisent ces systèmes, la plupart des concepteurs urbains, jusqu'à présent, ont été plongés dans une forme de travail semi-science, en gardant les instruments traditionnels.

Dans la recherche de la solution ont été réalisés une série de croquis consécutifs de différents aspects de la vie urbaine, mais la réalisation de ceux-ci nécessite beaucoup de temps, puisque le lieu d'étude doit être étudié et connu avec une grande précision: infrastructure physique, criminalité, démographie, etc. La plupart des villes n'ont pas envoyé assez d'argent ou de temps aux concepteurs pour analyser tous ces facteurs en face à face. Dans ce travail de connaissance de la ville, les SIG offrent une grande aide, sans avoir à analyser chaque m 2 de la ville. Dans la conception, ces méthodes, largement intuitives, ont été remplacées par des méthodes analytiques depuis 1960.

À cette époque, beaucoup de gens ont réalisé que l'urbanisation des États-Unis était en croissance exponentielle, et leurs institutions n'étaient pas correctement équipées pour faire face à ce fait. Comme la société devenait de plus en plus complexe, la capacité d'une seule personne à comprendre un ensemble de problèmes sur un sujet donné était réduite. Le processus de planification n'était pas encore conforme à cette situation. Beaucoup de tâches de planification dans d'autres domaines ont commencé à utiliser des données informatisées comme aide, mais cette tendance n'a pas évolué dans la conception de la ville.

Comment sont ces systèmes ?

Pour créer un noyau urbain important, il est nécessaire de connaître l'état des bâtiments, rues, promenades, chemins de fer, topographie, etc. Pour qu'une ville soit compréhensible, ses voisins doivent aussi connaître certains éléments. Ces éléments sont des nœuds, des réseaux routiers, des districts et des lieux importants de la ville. Les noeuds sont constitués des liaisons des transports et des concentrations d'activité. Réseaux routiers, gens (à pied, en voiture, etc.) sont les canaux que vous utilisez pour voyager. Les districts sont des parties urbaines avec les mêmes caractéristiques. Les aspects importants de la ville sont utilisés comme référence. Pour définir et corriger la représentation en cours de la ville, le concepteur doit être capable de tracer des noeuds, des chemins, des districts, etc. pour le découvrir, comme il rencontre les habitants de la ville. Le SIG peut aider beaucoup dans la recherche de noeuds, etc.

Les sources de données actuellement disponibles sur un aspect de ville peuvent être employées pour la réalisation des études d'intérêt pour la ville créatrice. Pour cela, il est nécessaire de disposer d'un système d'information capable d'expliquer quand il recueille des informations, synthétise ce qui est recueilli et traduit les résultats. Pour accomplir cette tâche, les SIG ont des caractéristiques imbattables.

Les avantages de ce système sont:

  • Les concepteurs peuvent analyser une grande partie du paysage. En fait, une fois les données saisies dans le SIG, l'informatique permet d'effectuer un traitement suffisamment rapide de toutes les informations contenues dans la base de données. Cet avantage est clairement vu dans la recherche des nœuds urbains: Le SIG trouve des concentrations d'activité dans une partie de la ville.
  • Disposer d'un système informatisé nous mènera à de nouveaux types d'analyses et de méthodes de travail.

Les SIG à usage urbain doivent avoir des caractéristiques spéciales

De nouvelles interfaces seront nécessaires pour les études spatiales pour attirer un groupe de travailleurs dans le monde du SIG. Et c'est que souvent leur façon de penser n'est pas linéaire et leurs plans urbains ne sont pas aussi structurés que requis par la technologie SIG.

Bien qu'actuellement ils ne soient pas encore pleinement adaptés à l'utilisation des urbanistes, les SIG jouent un rôle important dans la conception et la planification urbaine. Pour créer un système d'information spécifique pour les concepteurs, il faut prendre en compte trois questions : la possibilité d'obtenir des données, l'interface utilisateur et la possibilité de gérer des objets représentant des éléments urbains.

Les télécommunications, les processeurs de texte, les bases de données, les feuilles de calcul et les logiciels SIG doivent travailler ensemble pour maximiser les performances du travail.

Dans le futur quoi ?

De nombreuses disciplines peuvent bénéficier des techniques du SIG. L'amélioration continue et la couverture matérielle et logicielle de SIG ont permis de créer un marché vivant. Ce développement nous amène à une application plus large de la technologie, tant au niveau du gouvernement que des affaires et de l'industrie.

Les cartes ont été traditionnellement utilisées pour étudier la Terre et exploiter ses ressources. La technologie du SIG, comme extension de la science cartographique, a amélioré l'efficacité et la capacité analytique de la cartographie traditionnelle. Maintenant que la science est consciente des conséquences environnementales des activités humaines, la technologie du SIG devient un outil nécessaire pour comprendre le processus de changement global.

Trames et districts de Boston
Source : Urban Redevelopment

Différentes cartes et informations satellite peuvent être combinées pour simuler des interactions complexes dans la nature. Outre la fonction de représentation, les SIG peuvent être utilisés pour créer des images, non seulement des cartes, mais aussi des dessins, des animations et d'autres produits cartographiques. Grâce à ces images, les chercheurs peuvent voir leurs sujets plus en détail que jamais. Ces images aident également les non-scientifiques à exprimer des concepts techniques.

Il permet d'analyser la surface, l'atmosphère ou l'état de l'intérieur de la Terre en entrant les données collectées par le satellite dans un SIG. La technologie SIG permet aux chercheurs d'analyser les changements de la Terre en jours, mois et années.

Des adaptations sont en cours dans chacun des domaines, améliorant la disponibilité de ces systèmes, tels que les plans urbains, la recherche environnementale, les services municipaux urbains, etc. Ils ont déjà commencé à mettre à la disposition du public le matériel des systèmes SIG sur Internet. Ainsi, ce système de communication qui avance sans s'arrêter ces derniers temps, permet d'améliorer la collaboration et les résultats.

Processus de création et d'exploitation du SIG

  • Numérisation des données à partir de cartes, de photographies prises par avion ou par satellite, de mesures et d'autres sources.
  • Organiser les données numérisées dans une base de données.
  • Combinaison et transformation de données, études, modélisations, statistiques spatiales, etc. en attente. En attente.
  • Explication des données dans différents formats. Sur écran ou papier, en utilisant des cartes, des graphiques, des tableaux ou d'autres formes de représentation.
  • Dans quels domaines le SIG peut-il appliquer ?
  • Est-il intéressant de collaborer aux travaux d'urbanisation?
  • Ce système est-il capable d'augmenter la capacité de conception de l'être humain ?

Pour réaliser une conception systématique, il faut suivre 5 étapes :

  1. Il faut décider quelles sont les choses les plus importantes pour comprendre la ville.
  2. Pour identifier ces choses importantes, vous devez créer des algorithmes.
  3. L'interface utilisateur doit avoir un équilibre entre simplicité et flexibilité.
  4. Un module de conception urbaine doit être flexible dans la définition des algorithmes. Ce module doit permettre à l'utilisateur de créer son propre outil d'analyse.
  5. Une planification SIG doit inclure des méthodes pour la collecte des données des citoyens et pour l'organisation et la synthèse graphique de cette information.

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