Systèmes d’Information Géographique

Ce cours constitue la seconde partie d'un enseignement consacré aux bases théoriques et pratiques des systèmes d’information géographique.

- Il propose une introduction aux systèmes d’information géographique qui ne requiert pas de connaissances préalables en informatique.

- Il donne la possibilité d’acquérir rapidement les notions de base qui vous permettent de créer des bases de données spatiales et de fabriquer des cartes géographiques.

- Il s’agit d’un cours pratique qui repose sur l’utilisation de logiciels libres, notamment QGIS.

Lors de la première partie du cours, vous avez exploré les principes de base de la numérisation du territoire et du stockage des géodonnées. Vous avez notamment appris à :

- Caractériser des objets et des phénomènes spatiaux (modélisation du territoire) du point de vue de leur positionnement dans l’espace (systèmes de coordonnées et projections, relations spatiales) et en fonction de leur nature intrinsèque (mode objet ou vecteur vs. mode image ou raster);

- Utiliser diverses méthodes d’acquisition de données (mesure directe, géoréférencement d’images, digitalisation, source de données existantes, etc.);

- Utiliser divers modes de stockage des géodonnées (fichiers simples et bases de données relationnelles);

- Utiliser des outils de modélisation des données pour décrire et implémenter une base de données;

- Créer des requêtes dans un langage d’interrogation et de manipulation des données.

La seconde partie du cours porte sur les méthodes d'analyse spatiale et les techniques de représentation de l'information géoréférencée. Vous apprendrez notamment à:

- Analyser les propriétés spatiales de variables discrètes, par exemple en quantifiant l’autocorrélation spatiale;

- Travailler avec des variables continues (échantillonnage, interpolation et construction de courbes d’isovaleurs)

- Utiliser les modèles numériques d'altitude et leurs dérivées (pente, orientation, etc.);

- Utiliser des techniques de superposition des géodonnées;

- Produire des documents cartographiques selon les règles de la sémiologie graphique;

- Explorer d’autres formes de représentation spatiale (cartographie interactive sur internet, représentations 3D, et réalité augmentée).

La page https://www.facebook.com/moocsig fournit un forum interactif pour les participants à ce cours.

What's inside

Syllabus

Phénomènes spatiaux discontinus

Les phénomènes spatiaux discontinus se rapportent à la modélisation en objets de l'espace géographique. Les propriétés associées se déclinent en trois dimensions : géométrique, thématique et spatiale. Les propriétés des objets spatiaux sont décrites par des indices selon leur forme, leur taille, la distribution spatiale ainsi que par le degré éventuel de dépendance spatiale. Tous ces indices interviennent, selon le contexte de l'étude, pour caractériser un paysage.

Phénomènes spatiaux continus

Un phénomène est dit continu dans l'espace s’il est défini en tout point de l'espace géographique et que ses propriétés varient localement de manière graduelle et structurée. L'altitude, l'humidité d'un sol, la teneur en métaux lourds ou autres polluants des sols en sont des exemples. Ce chapitre traite des modes d'échantillonnage, puis présente les fonctions d'interpolation dites déterministes car elles ne se basent sur aucune étude préalable du phénomène. Le cœur de la leçon est consacré à une introduction à la géostatistique basée sur la notion de fonction aléatoire. On traite successivement les concepts des variables régionalisées, de la variographie et du krigeage.

Modèles numériques d'altitude

Le relief est le facteur révélateur et explicatif prépondérant des phénomènes survenus à la surface de la Terre. Il a fortement conditionné et orienté l’appropriation de l’espace géographique par les sociétés humaines. Selon ses propriétés, les règnes animal et végétal trouvent des conditions favorables à leur établissement et à leur développement. Il occupe, de ce fait, une place majeure en analyse spatiale et dans toute discipline dont l’objet concerne les activités humaines ou des phénomènes naturels. Ce chapitre présente un bref historique des modes d’acquisition de l’altitude, puis expose les algorithmes et leurs propriétés permettant de dériver les indicateurs descriptifs du relief.

Interactions entre couches de données

L'interaction entre couches fait appel au concept de superposition spatiale – spatial overlay en anglais – auquel sont liées un ensemble de méthodes qui permettent le transfert de données entre divers objets stockés dans des couches de différents types (raster ou vecteur), ceci en fonction de leurs relations spatiales les uns avec les autres. L’analyse de phénomènes distribués dans l’espace géographique requiert souvent que l’on recoure simultanément à des informations provenant de couches distinctes. La superposition spatiale est la fonction emblématique des systèmes d’information géographique. C’est elle seule qui symbolise l’originalité de ces systèmes d’information par rapport aux autres, et surtout qui leur confère toute leur puissance.

Sémiologie graphique et cartographie thématique

Cette semaine, vous allez apprendre comment représenter l’information géographique, notamment en appliquant les règles établies en cartographie thématique. Sur cette base, vous apprendrez à traiter l’information quantitative ou qualitative que vous souhaitez communiquer, et nous vous apprendrons comment produire des cartes thématiques dans QGIS avec l’aide du composeur d’impression. L'élaboration des cartes thématiques doit être effectuée en respectant un certain nombre de contraintes dont le respect va favoriser l’efficacité de la transmission de l’information. Il s’agit par exemple d’utiliser les couleurs en suivant les règles de la sémiologie graphique, ou de faire figurer toutes les composantes utiles – comme par exemple une légende, une échelle, des sources, un commentaire – pour permettre une lecture optimale.

Autres formes de représentation

Cette dernière semaine est consacrée à des cas particuliers de la représentation de l'information géographique, soit à la cartographie dynamique et interactive sur Internet, à la représentation en 3 dimensions, et finalement à la réalité augmentée et à sa combinaison avec les systèmes d'information géographique.

Good to know

Know what's good

, what to watch for

, and possible dealbreakers

Développe les compétences essentielles pour l'analyse spatiale, qui sont recherchées dans divers secteurs

Couvre les concepts et les techniques de base des SIG, fournissant une base solide pour les débutants

Explore les phénomènes spatiaux continus et discontinus, couvrant un large éventail d'applications dans l'analyse spatiale

Enseigne l'utilisation de logiciels libres comme QGIS, rendant l'apprentissage accessible à tous

Met l'accent sur les interactions entre les couches de données, une compétence cruciale pour l'analyse spatiale

Aborde la sémiologie graphique et la cartographie thématique, des compétences essentielles pour la communication des données spatiales

Reviews summary

Rigorous gis for geography

Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 is a rigorous course that teaches students advanced concepts and skills in geographic information systems (GIS). The course covers topics such as spatial data analysis, cartography, and geostatistics. Students will learn how to use GIS software to create maps, analyze data, and solve real-world problems. The course is well-structured and the materials are high-quality. However, some students have noted that the course is somewhat outdated and that the quizzes and modules could be improved. Overall, this is a great course for students who want to learn more about GIS.

The course is very well-structured.

The course materials are high-quality.

The course provides a good mix of theory and practice.

"permet en complément du cours SIG1 d'apprendre par l'exemple et ainsi de mixer harmonieusement apport théorique et pratique."

The course helps students develop real GIS skills.

"Au final, on développe une vraie capacité à produire des cartes avec QGIS et à manipuler des données avec des bases de données géographiques."

Instructors are not very active on the forums.

"I regret the lack of activity on the forums from the teachers."

The quizzes and modules can be unproductive and difficult.

"Cours très intéressant, malheureusement le correcteur de QUIZ et de MODULE vient gâcher cela."

The course uses an outdated version of QGIS software.

"The course has a bit aged in its examples which use an old version of QGIS"

This course lacks updates since its creation.

"I regret the lack of updates since its creation"

The course material is somewhat outdated.

"Course material is somawhat outdated."

Career center

Learners who complete Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 will develop knowledge and skills that may be useful to these careers:

Cartographer

Cartographers create maps and other visual representations of geographic data. They use their knowledge of geography, design, and GIS software to create maps that are both accurate and visually appealing. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you develop the skills you need to become a Cartographer. This course covers topics such as spatial data modeling, data analysis, cartography, and sémiologie graphique.

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GIS Developer

GIS Developers design and develop GIS software and applications. They work with a variety of programming languages and technologies to create software that can be used for a variety of purposes, such as data visualization, spatial analysis, and decision-making. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you develop the skills you need to be a GIS Developer. This course covers topics such as GIS programming, software design, and database management.

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Geographic Information Systems (GIS) Technician

GIS Technicians collect, manage, and analyze geographic data. They use GIS software to create maps, reports, and other visualizations that can be used for decision-making. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you develop the skills you need to be a GIS Technician. This course covers topics such as data collection, data management, and data analysis.

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GIS Manager

GIS Managers oversee the implementation and use of GIS systems within an organization. They work with a variety of stakeholders, including IT staff, end-users, and decision-makers, to ensure that GIS systems are meeting the needs of the organization. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you develop the skills you need to manage a GIS system. This course covers topics such as GIS project management, data management, and system administration.

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GIS Analyst

A GIS Analyst's job description often includes collecting, managing, and interpreting geographic information. They use this to create maps, reports, and other visualizations that can be used for decision-making. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 class can help you understand how to use GIS software to create these visualizations. This course teaches you essential concepts, such as spatial data modeling, data analysis, and cartography. These skills can help you succeed as a GIS Analyst.

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GIS Specialist

GIS Specialists use their knowledge of GIS software and geospatial data to solve problems and improve decision-making. They work with a variety of stakeholders, including government agencies, businesses, and non-profit organizations. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you develop the skills you need to become a GIS Specialist. This course covers topics such as spatial data analysis, cartography, and geospatial modeling.

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Geospatial Analyst

Geospatial Analysts use their knowledge of geography and GIS software to analyze and solve spatial problems. They work with a variety of data sources, including satellite imagery, aerial photography, and lidar data. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you develop the skills you need to be a successful Geospatial Analyst. This course covers topics such as geospatial data analysis, spatial statistics, and remote sensing.

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Land Surveyor

Land Surveyors measure and map the earth's surface. They use a variety of tools and techniques to determine the location of property boundaries, elevations, and other features. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you understand how to use GIS software to manage and analyze land survey data. This course covers topics such as surveying, photogrammetry, and remote sensing.

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Environmental Consultant

Environmental Consultants provide advice to businesses and organizations on how to comply with environmental regulations and reduce their environmental impact. They work with a variety of stakeholders, including government agencies, businesses, and non-profit organizations, to develop and implement environmental management plans. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you understand how to use GIS software to analyze environmental data. This course covers topics such as environmental monitoring, spatial statistics, and remote sensing.

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Geomatics Engineer

Geomatics Engineers use their knowledge of geomatics, which is the science of collecting, storing, processing, and delivering geographic information, to solve problems and improve decision-making. They work with a variety of technologies, including GIS, GPS, and remote sensing. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you develop the skills you need to become a Geomatics Engineer. This course covers topics such as surveying, photogrammetry, and remote sensing.

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Conservation Scientist

Conservation Scientists use their knowledge of ecology and conservation biology to protect and manage natural resources. They work with a variety of stakeholders, including government agencies, non-profit organizations, and landowners, to develop and implement conservation plans. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you understand how to use GIS software to analyze conservation data. This course covers topics such as conservation planning, habitat assessment, and species distribution modeling.

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Remote Sensing Scientist

Remote Sensing Scientists use their knowledge of remote sensing, which is the science of acquiring information about an object or phenomenon without making physical contact with it, to solve problems and improve decision-making. They work with a variety of data sources, including satellite imagery, aerial photography, and lidar data. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you understand how to use GIS software to analyze remote sensing data. This course covers topics such as remote sensing data acquisition, processing, and analysis.

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Environmental Scientist

Environmental Scientists study the environment and its components. They use their knowledge to develop solutions to environmental problems, such as pollution, climate change, and deforestation. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you understand how to use GIS software to analyze environmental data. This course covers topics such as environmental monitoring, spatial statistics, and remote sensing.

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Transportation Planner

Transportation Planners develop plans for the transportation system within a region. They work with a variety of stakeholders, including government agencies, businesses, and community groups, to create plans that are both efficient and sustainable. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you understand how to use GIS software to analyze transportation data. This course covers topics such as transportation planning, traffic analysis, and public transportation planning.

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Urban Planner

Urban Planners develop plans for the use of land in urban areas. They work with a variety of stakeholders, including government officials, developers, and community groups, to create plans that are both sustainable and equitable. The Systèmes d’Information Géographique - Partie 2 course can help you understand how to use GIS software to analyze urban data. This course covers topics such as land use planning, transportation planning, and environmental planning.

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