Glossaire géomatique

Réalisé à l'occasion du colloque de juin 2010, le glossaire géomatique a été essentiellement rédigé par Paul Rouet puis validé par Hélène Noizet.

Administration de données

activité de l’administrateur de données. Celui-ci gère la documentation des données (metadonnées), qualifie les données et les contrôle, et enfin gère leur diffusion et en particulier les droits d’accès au système d’information : droit de consultation, de modification, de mise à jour, de création ou destruction de classes d’objets, de modification de règles d’intégrité, etc. L’administrateur de données joue également un rôle de liaison entre concepteurs et producteurs du système d’information et utilisateurs. En général on confie, à un ou plusieurs administrateurs de données, la charge d’imaginer, concevoir et mettre en œuvre dans la durée, tout moyen visant à faciliter et optimiser l’usage du système d’information (mode de diffusion, interfaces, structure des données, etc.), dans la limite, bien entendu, des ressources mises à leur disposition.

Ajustement spatial

action consistant à géoréférencer des vecteurs, issus de la vectorisation d’un raster déjà géoréférencé, en leur appliquant les mêmes paramètres de géoréférencement que ceux utilisés pour le raster. Ce procédé, qui a été automatisé dans le cadre d’ALPAGE, permet de superposer exactement le raster géoréférencé et les vecteurs de ce raster.

Analyse spatiale

opération caractéristique des logiciels SIG permettant de déterminer les relations spatiales entre les objets géographiques appartenant à une ou plusieurs couches graphiques : inclusion, intersection, exclusion, distance tampon, juxtaposition, etc. On distingue l’analyse des relations spatiales entre polygones, entre lignes, entre points, entre points et polygones, entre lignes et polygones, … etc.

Carte

représentation thématique d’un espace, à un moment du temps, dans un rapport d’échelle explicite. Une carte est elle-même issue du traitement d’une ou plusieurs couches : par exemple, une carte des censives au 18e s. peut comporter non seulement les limites de censives, mais également l’hydrographie, le réseau viaire, les contours d’îlots ou des édifices importants facilitant le repérage, toutes informations stockées dans des couches différentes.

Coordonnées géographiques

position à la surface de la Terre exprimée par une latitude (angle formé par le croisement entre le plan équatorial et la droite passant par ce point et par le centre de la Terre) et une longitude (angle formé entre le plan du méridien passant par ce point et le plan du méridien de Greenwich). Les coordonnées géographiques exprimées en valeurs angulaires (degré ou grade) se distinguent des coordonnées dans un système de projection, exprimées quant à elles dans une unité de mesure de longueur.

Couche

les objets géographiques sont organisés en couches d’information généralement représentatives d’une classe d’objets. Par exemple : les censives, les édifices religieux, le réseau viaire de 1300, les îlots Vasserot constituent autant de couches différentes. Une couche comporte un ou plusieurs objets de la même classe et du même type graphique (point, ligne ou surface). Dans un système d’information géographique, les objets d’une couche possèdent non seulement leurs caractéristiques géométriques, mais également des données attributaires descriptives. Par exemple, dans la couche des censives, le nom du seigneur constitue un attribut de chaque censive. Dans la couche des édifices religieux, leur fonction ecclésiastique est aussi un attribut.

Géocodage

action visant à positionner dans un espace géoréférencé des données comportant une localisation analogique d’usage courant, par exemple une adresse postale, ou un ordre régulier le long d’un itinéraire. Le principe consiste à interpréter la localisation analogique pour la transformer en coordonnées géographiques ou dans un système de projection, par l’utilisation de données géographiques de référence déjà géoréférencées (couche ponctuelle des adresses postales, réseau filaire des voies d’un itinéraire…).

Géométrie de référence

si l’on veut pouvoir superposer de façon assez détaillée des plans anciens entre eux ou avec des plans actuels, le meilleur moyen est de les géoréférencer dans la même géométrie de référence. Celle qui sera adoptée sera la plus homogène et la plus précise possible. Ayant elle-même son histoire et ses défauts, cette géométrie de référence s’apparentera à la notion de « terrain virtuel » sans prétendre se substituer au terrain réel. Dans le cas du projet ALPAGE, la géométrie de référence adoptée est le plan parcellaire numérique géré par l’APUR (version 2006) et qui s’appuie principalement sur l’ancien cadastre numérique de la DGI tenu à jour par l’APUR. La méthode utilisée dans le cadre d’ALPAGE consiste à mettre à profit la présence des mêmes objets géographiques sur les plans successifs, ce qui permet de disposer de points homologues soit directement (par exemple le même bâtiment est représenté sur le plan Vasserot et sur le plan géométrique de référence), soit indirectement, par exemple lorsqu’un plan Vasserot ne comporte plus aucun objet en commun avec le plan de référence. On va alors rechercher un plan intermédiaire, par exemple un plan d’expropriation sous le second Empire, qui, lui, comportera des points homologues avec le plan de référence et avec le plan Vasserot.

Géoréférencement

action conduisant à localiser au moyen de coordonnées dans un système de projection des objets aussi bien de type raster que vecteur en s’appuyant sur une géométrie de référence. Le géoréférencement d’un raster peut conduire à des déformations de l’image initiale. Le géoréférencement d’objets vectoriels est direct ou indirect : direct quand l’objet dispose de ses propres coordonnées, indirect quand ces coordonnées sont récupérées de celles d’un objet de référence auquel il est associé. Par exemple, un édifice religieux peut récupérer les coordonnées d’une parcelle de propriété foncière à laquelle on l’a identifié.

Isotopie, isoclinie, isoaxialité

modalités de transmission dans le temps et l’espace d’un linéament, due à la présence d’un élément directeur ou morphogène. L’isotopie est la transmission de l’orientation sans changement de lieu. L’isoclinie est la transmission de l’orientation mais avec une Infrastructure de données spatiales (données de référence géographiques, données de référence historiques), une infrastructure de co-production (SI ALPAGE) une communauté de production (Charte des utilisateurs, consortium) qui a produit les conditions favorables pour une dynamique de travail collaboratif. déplacement de la limite. L’isoaxialité est la transmission de l’information dans le prolongement du morphogène.

Modèle Conceptuel de Données (MCD)

modèle conceptuel de données. Représentation abstraite d’un champ du monde réel que l’on veut connaître au moyen d’un système d’information. Le MCD organise, selon des normes établies, les propriétés descriptives des objets de ce monde réel en classes d’objets homogènes (par exemple les censives), qui sont dotées d’attributs (par exemple le nom du seigneur). Le MCD précise également les relations entre ces classes. Chaque objet est individualisé par une « clé » formée des valeurs d’un ou plusieurs attributs. Le MCD explicite les règles d’intégrité que doivent respecter les valeurs de chaque attribut de chaque objet et de chaque relation entre objets. Le MCD est une des composantes essentielles de la phase de conception d’un système d’information, en particulier les SIG.

Modèle Numérique de Terrain (MNT), Modèle Numérique d'Élévation (MNE)

modèle numérique de terrain ou d’élévation. Un MNT est formé d’une trame régulière donnant l’altitude du terrain pour chaque nœud de la trame au niveau du sol. Un MNE est formé pareillement mais donne l’altitude de chaque nœud au niveau de l’élévation (toit des bâtiments, faîtes des arbres, ouvrages d’art…). Ce mode de représentation du relief se substitue à la représentation classique par courbes de niveau. Il existe des procédés permettant de passer de l’un à l’autre, avec toutefois une perte d’information lors du transfert.

Morphogène

en analyse morphologique des documents planimétriques, élément directeur ou pérenne d’un paysage susceptible de provoquer l’orientation de nouvelles formes, plus ou moins longtemps après son implantation.

Pixel

unité élémentaire d’une image raster. Chaque pixel est doté d’une valeur qui exprime en chaque point ce que représente l’image. Cette valeur est exprimée en bits informatiques, susceptibles d’être stockés sur un support numérique, et qui peuvent à leur tour être retransformés en image. Le codage sur un bit permet de représenter un simple contraste apparaissant en noir et blanc (code 0 ou 1). Le codage sur 8 bits, 16 bits ou 24 bits permet d’élargir la gamme chromatique.

Point homologue

Autrement appelé « point de calage », point repérable sans ambiguïté à la fois sur un plan raster à géoréférencer et sur une couche SIG déjà géoréférencée.

Raster

image techniquement constituée d’une matrice de pixels ordonnée en lignes et colonnes. La résolution de l’image raster est exprimée en nombre de pixels par centimètre linéaire ou par pouce (dpi ou « dots per inch »). Par exemple, une photographie numérique est typiquement une image raster. Le scan d’un plan ancien forme également une image raster. Une carte en format raster peut être positionnée dans un système de projection. Un raster étant composé de pixels ayant leur propre superficie, le changement d’échelle (zoom) induit une modification de la résolution de son affichage.

Résolution

nombre de pixels d’une image raster pour une unité de longueur. Une autre façon d’exprimer la résolution, souvent utilisée pour caractériser des plans scannés ou des orthophotoplans indépendamment de leur échelle, est d’indiquer la taille terrain d’un pixel. Nota : l’œil humain perçoit, sur papier, la résolution jusqu’à environ 300 points par pouce (dpi) ou environ 12 points par millimètre. Un écran d’ordinateur offre une résolution maximale de l’ordre de 75 à 100 points par pouce.

RMS

« Root mean square » ou écart moyen quadratique. Cet indicateur est utilisé en SIG lorsque l’on géoréférence par exemple un plan scanné (image raster) par rapport à une ou plusieurs couches de données SIG déjà géoréférencées. L’opération consiste à identifier simultanément sur l’image à géoréférencer et sur la couche SIG déjà référencée des points précis (repères, angles de bâtiment, intersection de voies…) appelés points homologues. Mathématiquement, deux points homologues suffisent pour géoréférencer une image raster. Toutefois, les déformations de cette image dues à l’étirement ou à la contraction du support initial de la planche, ou tout simplement la difficulté à positionner de façon certaine chaque point homologue conduisent à choisir autant que possible un plus grand nombre de points bien répartis sur l’image (3 à 8 ou 10 points, au-delà les gains en précisions sont généralement infimes). Il faut donc recourir à un algorithme qui va minimiser la distance entre la position de chaque point homologue sur l’image raster d’origine remise en coordonnées et sa position sur la couche SIG déjà géoréférencée. Cet indicateur de distance est la racine de la somme de chaque distance au carré ou RMS.

SBGD

système de gestion de base de données. Un SBGD est un logiciel (par exemple Access, Oracle, 4D, Postgres, SQL server…) qui organise physiquement le stockage des données d’un système d’information, optimise et sécurise les accès à ces données. Ce logiciel est doté à cet effet d’un ensemble d’opérateurs (détruire, modifier, remplacer…) généralement structurés dans un « langage », permettant la manipulation des données : mise à jour, correction, consultation, requêtes, extractions, etc. La plupart des SIG sont couplés à un SGBD.

Scannage

procédé de balayage électronique comportant une source lumineuse et un capteur. L’émission lumineuse est réfléchie par le document, et cette réflectance est enregistrée par le capteur sous forme de raster, appelé dans ce cas scan.

SIG

système d’information géographique. Que ce soit sur un poste de travail individuel ou dans un cadre institutionnel, le SIG est un ensemble de moyens informatiques et de données permettant de gérer des objets comportant une dimension spatiale. Un logiciel SIG se distingue d’un logiciel de dessin (DAO ou dessin assisté par ordinateur) tout d’abord par le fait que les objets géographiques sont définis par leurs coordonnées à la surface de la terre, et non pas par leurs coordonnées sur la feuille de papier. De plus, dans un SIG, chaque objet dispose de propriétés attributaires le décrivant et permettant de le relier à d’autres objets. Dans un logiciel de dessin, on ne travaille que la représentation ; dans un logiciel SIG, les objets sont des supports d’information, susceptibles d’être interrogés, analysés et représentés à volonté.

Système de projection

la forme de la terre (géoïde) est projetée sur une figure mathématique dénommée ellipsoïde aussi proche que possible du géoïde. Un système de projection consiste à transformer les coordonnées géographiques établies sur l’ellipsoïde (latitude-longitude) en coordonnées sur une surface planaire. Cette transformation déforme inévitablement la réalité pour passer d’un espace sphérique à un plan. C’est pourquoi il existe plusieurs systèmes de projection répondant à des besoins différents par exemple selon que l’on souhaite représenter l’ensemble de la terre ou au contraire une partie restreinte de l’espace terrestre ou selon que l’on souhaite préserver les angles ou les distances. Pour Paris, nous utilisons dans le projet ALPAGE une projection conique conforme, dite Lambert-1.

Topologie

propriété des objets de type vecteur. On distingue la topologie de réseau de la topologie de surface. La topologie de réseau consiste, pour un ensemble de lignes, à former un graphe, planaire ou non planaire, constitué d’arcs et de nœuds. La topologie de surface est associée aux propriétés de juxtaposition, superposition, inclusion, exclusion des objets de type surfacique entre eux. Le respect de la topologie donne lieu à des contrôles de chaque couche d’information, voire entre couches, selon l’expression des règles d’intégrité propres à chacune d’entre elles.

Transformation linéaire (affine)

formule mathématique transformant les coordonnées respectivement en X et en Y de tout point d’un plan image raster en coordonnées dans un système de projection au moyen d’une équation linéaire ou du premier degré.

Vecteur

dans le domaine des SIG, on appelle « couche vecteur » une représentation mathématique d’objets situés dans l’espace et portant donc leurs coordonnées dans un système de géoréférencement géographique. Dans un système d’information géographique, les objets peuvent être représentés selon les cas par des points, des lignes ou des surfaces. Il s’agit de conventions : par exemple, un édifice religieux pourra n’être représenté que par un point, visible sous forme de symbole, pour indiquer de façon simple sa localisation approximative dans l’espace. Mais si l’on connaît son emprise exacte au sol, on pourra également le dessiner sous forme de surface (polygone). Le vecteur permet un changement d’échelle sans changement de résolution, car tout objet vecteur se ramène mathématiquement à des ensembles de points sans superficie. Cette apparence est cependant trompeuse car une couche vecteur est limitée par sa propre précision topographique. Ce qui invite à ne pas confondre résolution et précision.

Vectorisation

procédé permettant de passer d’une image raster à un objet vecteur. On distingue la vectorisation manuelle, qui fait appel à un opérateur qui interprète lui-même l’image source, et la vectorisation automatique, mettant en œuvre des algorithmes de reconnaissance de formes, préalablement conçus et étalonnés en fonction des documents source et des objectifs recherchés.

Webmapping

Mise en ligne du système d’information géographique et plus largement de cartes permettant de diffuser celui-ci et celles-ci à travers le web (réseau internet). En général les fonctions de manipulation de ces données géographiques accessibles par le web sont un sous-ensemble plus ou moins étendu des fonctions d’accès gérées par l’administrateur de données. Les droits d’accès aux fonctions accessibles par le web sont également gérés par l’administrateur de données, assisté par un webmaster qui prendra spécifiquement en charge les interfaces et plus largement les services web du site à partir duquel se fait l’accès au système d’information.