Que sont les données géospatiales?

La technologie géospatiale est un secteur de l’industrie des technologies de l’information (TI) en pleine croissance. Beaucoup d’organismes publics et entreprises commerciales dépendent des résultats de l’analyse des données géospatiales pour de nombreuses utilisations, comme la planification de réseaux de télécommunications, la sélection de sites de commerce de détail, la gestion des risques d’assurances et plusieurs autres. Toutefois, comme ce secteur technologique est assez récent, la terminologie l’entourant peut porter à confusion. Cet article a pour but d’expliquer ce que sont les données géospatiales et leurs utilisations.

Si vous êtes nouveau dans le domaine, voyez les données géospatiales comme le carburant qui alimente le moteur d’une voiture. Dans le cas présent, les données géospatiales numériques alimentent le logiciel du système d’information géographique (SIG). Le logiciel SIG utilise les données pour créer des cartes numériques comme celles que vous trouvez sur Google Maps. Les objets physiques que vous voyez sur Google Maps, par exemple des routes, des arbres, des bâtiments, etc., doivent être convertis en format numérique pouvant être lu et compris par le logiciel SIG. De la même façon, ces données doivent être projetées et alignées correctement pour représenter la courbure de la Terre, ce qui est une fonction standard des SIG.

Comment les données géospatiales sont-elles recueillies?

Le processus de collecte de données géospatiales peut parfois être entièrement manuel. Par exemple, une personne peut prendre une carte en papier et saisir les différents éléments de la carte à l’aide d’un outil comme une tablette graphique pour convertir les données de la carte en un format numérique pouvant être lu par un logiciel SIG. Toutefois, les progrès technologiques sont maintenant suffisamment avancés pour permettre de saisir la plupart des données à l’aide de capteurs comme ceux de l’imagerie satellite de l’observation de la Terre et des appareils comme des téléphones cellulaires dotés d’un système de localisation GPS. Étant donné que les puces GPS peuvent saisir la latitude et la longitude, les logiciels SIG peuvent maintenant utiliser ces informations essentielles plus facilement pour visualiser et analyser les données à un endroit très précis sur la surface de la Terre.

Comment les données géospatiales sont-elles définies?

Les éléments de base des données géospatiales numériques sont des points, des lignes et des zones. Ces données sont appelées des « primitives ». Les régions administratives ou les frontières politiques comme les frontières d’un pays ou d’une ville, ainsi que les cours d’eau, les rues et les autres lignes comme des canalisations et des rivières sont des exemples de primitives. Les points d’intérêt, appelés « POI », qui comprennent notamment les repères historiques et l’emplacement d’entreprises comme votre banque, en sont d’autres exemples. Chaque primitive peut être présentée séparément dans un SIG en tant que « couche » d’information, comme la « couche rue » ou la « couche code postal ». Les SIG peuvent combiner des couches pour offrir une meilleure compréhension visuelle des relations de proximité entre chaque couche. En fait, la capacité de voir ces relations proximales est le principal avantage des SIG, car ils permettent de combiner de nombreuses couches simultanément et, selon une variété de thèmes ou de cartes thématiques, de révéler des informations qui, fournies sous une autre forme comme un feuille de calcul, ne seraient pas reconnues.

Quels sont les types de données spatiales?

Les données géospatiales numériques peuvent également être représentées par deux types de données distincts : les données vectorielles et les données matricielles. Les données vectorielles sont associées à la direction et à la grandeur. Par exemple, une rue peut avoir une direction « nord » et une longueur de 16 km. Elles sont représentées sur une ligne ayant un début et une fin. Les données matricielles sont composées d’éléments d’image ou de pixels. Chaque pixel représente une zone distincte sur la Terre avec une taille qui varie. Une série de pixels est représentée sous forme de grille. Les pixels peuvent représenter de petites surfaces telles qu’une allée ou un terrain de football, ou des surfaces beaucoup plus grandes. À titre d’exemple, les données satellitaires que vous trouvez sur Google Earth sont composées de nombreux pixels. Les pixels conviennent mieux à la représentation de surfaces continues, telles qu’une zone terrestre, qui ne sont pas encombrées par des frontières politiques. Par conséquent, les données topographiques numériques et les modèles numériques d’élévation sont également mieux représentés par un type de données matricielles.

Quels sont les formats de données spatiales utilisés dans les SIG?

Les données géospatiales numériques sont stockées dans une variété de formats de données. Ces formats de données comportent souvent une structure de données propre au type de logiciel SIG utilisé. De nombreux fournisseurs vendent des logiciels SIG et chacun d’entre eux exige généralement une structure de données qui est la plus efficace pour sa propre solution. Cependant, la plupart des logiciels SIG d’aujourd’hui peuvent lire et intégrer des données à partir de diverses sources de données et de divers formats. Les données peuvent également être stockées et gérées dans une base de données, fournie par des fournisseurs tels qu’Oracle et Microsoft. Les bases de données comprennent également une variété de formats de données géospatiales. Il est donc important de comprendre la complexité de l’intégration de sources de données disparates, de l’architecture d’une solution logicielle qui traite efficacement chaque type de données et de la sélection d’une base de données d’enregistrement capable de gérer et d’extraire les données avec les meilleures performances possibles.

Comment les données géospatiales sont-elles utilisées?

Les cartes font tellement partie intégrante de notre vie quotidienne que nous apprécions intuitivement la visualisation des données géospatiales. Les systèmes de navigation des véhicules d’aujourd’hui ou les applications telles qu’Uber sont alimentés par des données géospatiales numériques. Lorsque nous utilisons une application comme Uber ou Lyft, nous nous attendons à voir l’emplacement du chauffeur et l’heure approximative de son arrivée. Ces entreprises n’existeraient tout simplement pas sans la technologie SIG.

Cependant, l’utilisation des données géospatiales avec un logiciel SIG est un peu différente. Avec une application telle qu’Uber, de nombreux éléments de carte, parfois appelés « mosaïques cartographiques », sont affichés en même temps sur l’appareil mobile. Les points d’intérêt et les rues, ainsi que d’autres caractéristiques, sont affichés dans des couleurs et des nuances standardisées selon les principes cartographiques. L’utilisation des SIG nécessite de comprendre comment ces éléments sont représentés au mieux pour des objectifs commerciaux spécifiques, tels que l’urbanisme ou l’exploration géologique. Les données géospatiales sont généralement divisées en données primitives et stockées en « couches » dans le logiciel. De cette façon, les données peuvent être manipulées et interrogées pour récupérer des informations sur les attributs associés à chaque couche de données. Par exemple, la couche de rue numérique peut contenir un attribut sur les limites de vitesse. Un exemple de requête pourrait être : « Trouver tous les segments de rue où la vitesse est limitée à 80 km/h. » Une requête plus complexe pourrait combiner une couche limite contenant des informations sur la population d’une zone. La requête pourrait alors être « Trouver tous les codes postaux dans l’État du Tennessee où la population est supérieure à 25 000 personnes. » Les deux sont des exemples d’analyse de données géospatiales.

L’avenir des données géospatiales

Les données géospatiales sont saisies tous les jours et une plus grande partie de ces données est disponible pour l’analyse géospatiale. Selon certaines estimations, plus de 2,5 quintillions d’octets de données sont créés quotidiennement par les humains et on estime qu’environ 80 % de toutes les données sont référencées par un emplacement. Pendant de nombreuses années à venir, nous aurons une abondance de données géospatiales pour nous aider à mieux comprendre les gens, les lieux et les choses.