Cours de Système d'Information Géographique

SYSTÈME D’INFORMATION
GÉOGRAPHIQUE
Fenohery Tiana ANDRIAMANAMPISOA
fandriam@gmail.com

CARTE …
• Quoi : répartition des citoyens de plus de
18 ans
• Où : pour tous les districts dans le territoire
de Madagascar
• Comment : district d’Ampanihy a plus de
135 000 citoyens …
Exemple
Carte numérique
• Travail standardisé
• Modification aisée
• Quantification : calcul de surface, contour,
etc. 2

PLAN DU COURS
• Généralités
• Données
• Localisation
• Opérateurs
• Analyse spatiale
3

HISTOIRE …
1 GÉNÉRALITÉS
1964
Canadian
Geographic
Information
System
1967 - 1969
New York Land
Use
Information
System
ET
Minnesota
Information
System
DEPUIS 1990 :
PROLIFERATION DES
UTILISATEURS
1970
ESRI
2002 :
qGIS
2005 :
Google Maps
1999
ArcGIS
AVANT 1960 : PERIODE
OBSCURE
ANNEES 60 :
PIONNIERS
1970 – 1990 :
COMMERCIALISATION
4

INFORMATION GÉOGRAPHIQUE
1 GÉNÉRALITÉS
L'information géographique peut être définie comme une
information relative à un objet ou à un phénomène du monde
terrestre, décrit plus ou moins complétement :
• par sa nature, son aspect, ses caractéristiques diverses
• par son positionnement sur la surface terrestre
Exemple
L'information géographique sur une route se caractérise par :
son nombre de voies, son revêtement, son nom, sa longueur, sa
localisation, etc.
5

DÉFINITIONS
1 GÉNÉRALITÉS
S
I
G
E
O
G
R
A
P
H
I
Q
U
E
Données à référence spatiale
› Acquisition
› Processus
› Manipulation
› Analyse
Système d’information :
ensemble de ressources et de
dispositifs permettant de
collecter, stocker, traiter et
diffuser les informations
nécessaires au fonctionnement
d'une organisation (1)
SI
› Logiciels, matériel, données : intégration,
stockage, édition, analyse, partage et affichage
6

DÉFINITIONS
1 GÉNÉRALITÉS
• Un SIG est un système informatique permettant à partir de diverses
sources, de rassembler et d'organiser, de gérer, d'analyser et de
combiner, d'élaborer et de présenter des informations localisées
géographiquement, contribuant notamment à la gestion de
l'espace [Société française de photogrammétrie et télédétection,
1989] et [Définition adoptée par la comité scientifique du colloque
intégration de la photogrammétrie et de la télédétection dans les
SIG, SFPT, Strasbourg, 1990]
Déf 1
7

DÉFINITIONS
1 GÉNÉRALITÉS
• Un SIG est un système d'information particulier, c'est à dire un
système permettant de communique et de traiter de
l'information. Un SIG permet de communiquer et de traiter de
l'information géographique, c'est à dire, une information qui
décrit le monde terrestre [Denègre, Salgé, les systèmes
d'informations géographiques, 2004]
Déf 2
8

DÉFINITIONS
1 GÉNÉRALITÉS
• Un SIG est un système d'information conçu pour recueillir,
stocker, traiter, analyser, gérer et présenter tous les types de
données spatiales et géographiques. [Wikipédia]
Déf 3
9

DÉFINITIONS
1 GÉNÉRALITÉS
• Un SIG est un système d'information conçu pour recueillir,
stocker, traiter, analyser, gérer et présenter tous les types de
données spatiales et géographiques. [Département ETEC -
Université de Bourgogne]
Déf 4
› Enchainement de procédures différentes
› Planification de cet enchainement
› Rigueur à toutes les étapes
10

DÉFINITIONS
1 GÉNÉRALITÉS
Système formé d'ordinateurs, de logiciels et de procédés conçus pour
permettre :
• la récupération la gestion, de l'analyse et l'affichage
• de combiner, d'élaborer et de présenter
de données référencées spatialement, afin de résoudre des
problèmes complexes de planification et de gestion. [Federal
Interagency Coordinating Committee for Digital Cartography
(FICCDC), 1988]
Définition la plus acceptée …
11

CONCEPT DE BASE D’UN SIG
1 GÉNÉRALITÉS
• Le terme SIG désigne un système de stockage, de traitement
et d'analyse de données, spécifiquement conçu pour traiter
conjointement l'information graphique et attributaire
12

CONCEPT DE BASE D’UN SIG
1 GÉNÉRALITÉS
• Les données spatiales sont
généralement sous formes de
couches d'information issues de carte
thématique qui peuvent décrire entre
autres : la topographies, la
disponibilité en eau, la nature du sol,
le couvert végétal, le climat, la
géologie, la population, la propriété
foncière, les bornes administratives ou
bien encore les infrastructures (routes,
voies ferrées, réseau électrique, ...)
13

PRINCIPALES COMPOSANTES D’UN SIG
1 GÉNÉRALITÉS
• Une base de données à caractère spatiale et thématique
• Un système de représentation cartographique
• Un système de saisie numérique
• Un système de base de données géographiques
• Un système d'analyse spatiale / temporelle
• Un système de traitement d'images
• Un système d'analyse statistique
14

PRINCIPALES COMPOSANTES D’UN SIG
1 GÉNÉRALITÉS
15
BASE DE
DONNEES
Système d'analyse
Spatio/temporelle
Cartes
Résumés
statistiques
Système de
Saisie
Système d'Analyse
Statistique
Système de
Représentation
Cartographique
Système de
Gestion des
données
Formulaire
Cartes Données
tabulaires
Système de traitement
d’images

FONCTIONNALITÉS D’UN SIG
1 GÉNÉRALITÉS
Principe de 5A :
• Abstraire : concevoir un modèle qui organise les données par
composants géométriques et par attributs descriptifs ainsi qu'à
établir les relations entre les objets
• Acquérir : fonctions de numérisation et d'importation de données
• Archiver : transfert des données de l'espace de travail (en cours
d'utilisation) vers l'espace d'archivage (stock)
• Analyser : analyser des données (méthodes quantitatives et
statistiques) et analyse spatiale (opérateurs topologiques)
• Afficher : visualiser l'information géographique (cartes, tables,
document texte, ...)
16

FONCTIONS D’UN SIG
1 GÉNÉRALITÉS
17
⚫Requêtes
⚫...
Interroger
S.I.G
.
⚫Structuration
⚫Mise à jour
⚫Manipulation
⚫...
Gérer
⚫Traitements
⚫Modélisation
⚫...
Analyser
⚫Représentation
⚫Cartes
⚫Statistiques
⚫Fichiers
⚫...
Restituer
⚫Scan de documents
⚫Saisie
⚫Numérisation
⚫...
Enregistrer/Stocker

DOMAINES D’APPLICATION
1 GÉNÉRALITÉS
• La gestion foncière et cadastrale (recensement des propriétés, calcul
de surfaces, ...)
• La planification urbaine (plan d'occupation des sols et
d'aménagement)
• La gestion des transports (voies de circulations, signalisation routière,
...)
• La gestion des réseaux (assainissement, électricité, téléphone, ....)
• La gestion du patrimoine (espaces verts, parcs, jardins, ...)
• Les applications topographiques (travaux publics et génie civil)
18
Pour les grandes échelles

1 GÉNÉRALITÉS
• Les études d'impact (implantation d'un centre commercial ou
d'une école)
• Les études d'ingénierie routière (constructions de routes ou
d'autoroutes)
• Les applications liées à la sécurité civile (prevention des risques
naturels et technologiques)
• La gestion des ressources naturelles (protection de
l'environnement, études géologique, climatologiques ou
hydrographiques)
19
Pour les échelles moyennes et petites

1 GÉNÉRALITÉS
20

1 GÉNÉRALITÉS
21
Inondation, catastrophe, …

1 GÉNÉRALITÉS
22
Gestion du territoire

1 GÉNÉRALITÉS
23
Remblai de terrains

1 GÉNÉRALITÉS
24
Gestion de trafic urbain

DONNÉES GÉOGRAPHIQUES
2 DONNÉES
25

2 DONNÉES
26
DONNEES
GEO
DONNEES ATTRIBUTAIRES
DONNEES SPATIALES
› Nature
› Aspect
› Caractéristiques diverses
› Positionnement sur la surface terrestre
› Données géométrique
Où se trouve ... ?
Qu’est-ce que c’est ?
Ça parle de quoi ?

2 DONNÉES
27
Deux représentations possibles :
› discrète : avec des primitives géo, en
mode vectoriel (point, ligne, polygone,
surface, volume, ...)
› continue : en mode « raster »
› Classification
› Identification
DONNEES SPATIALES
DONNEES ATTRIBUTAIRES

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
28
Représentation discrète :
Les limites des objets spatiaux sont décrites à travers leurs constituants élémentaires,
à savoir les points, les arcs, et les arcs des polygones. Chaque objet spatial est
doté d'un identifiant qui permet de le relier aux données attributaires

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
29

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
30
Représentation discrète : Données ponctuelles : points
• Localisation de l’entité ponctuelle pouvant être
indiquée par un seul couple de coordonnées (x,y)
• Dépend de l’échelle d’analyse
Puits, Publiphone,

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
31
Représentation discrète : Données linéaires : lignes
• Entités linéaires représentées par
une suite ordonnée de couples de
coordonnées {(xn,yn)}
• Dépend de l’échelle d’analyse en
général
Routes, cours d’eau, …

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
32
Données surfaciques : polygones
• Entités surfaciques représentées par une
suite ordonnée de couples de
coordonnées {(xn,yn)} formant une
surface fermée homogène
Parcelles de terrai, surfaces cultivables, …

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
33
Représentation continue :
La réalité est décomposée en une grille régulière et rectangulaire, organisée en lignes et en
colonnes, chaque maille de cette grille ayant une intensité de gris ou une couleur. La
juxtaposition des points recrée l'apparence visuelle du plan et de chaque information.
Une forêt sera "représentée" par un ensemble de points d'intensité identique.

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
34
• Vision de l'espace géographique : champ continu
• Représenté par une matrice (carré) arrangée en lignes et colonnes
• Valeur d’un pixel représente une information ; en général valeur numérique
(entier, décimal)

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
35
Exemples des données « raster »
• Photographie aérienne ou satellitaire (pixels)
• Modèles numériques de terrain (MNT : champ continu
d'altitudes)
• Représentation de tout champ continu de valeurs

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
36

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
37

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
38
Représentation discrète / continue :

DONNÉES SPATIALES
2 DONNÉES
39
Représentation discrète / continue :

REPRÉSENTATION DE DONNÉES
2 DONNÉES
40
Donnée
Spatiale Attributaire
Vecteur Raster
Point (Poly)Ligne Polygone

ACQUISITION DE DONNÉES
2 DONNÉES
41
S.I.G
.
› Importation
de fichier
(csv, excel,
shapefile, …)
› Levés
topographiques :
théodolite
› Photo
aérienne :
drone, …
› Image satellite
› Données GPS

SYSTÈMES DE RÉFÉRENCE GÉOGRAPHIQUE
3 LOCALISATION
42
• Système de référence permettant de localiser des objets dans
un espace à 2D ou à 3D
• Projection cartographique : utilisée pour transférer/projeter des
coordonnées géographiques sur une surface plane
Coordonnées géographiques Coordonnées planimétriques

3 LOCALISATION
43
• Système de référence utilisant une surface 3D ± sphérique pour
déterminer une localisation sur la surface de la Terre
• Coordonnées géographiques d'un point de la surface terrestre :
sa longitude et sa latitude
• Unité de mesure « angulaire »

3 LOCALISATION
44
• La longitude (lamda) d'un point
est l'angle formé par le plan
méridien contenant ce point
avec un plan méridien pris
comme origine. Elle se compte
de 0 à 180 degrés à l'est et à
l'ouest de la méridienne d'origine
Coordonnées géographique : Longitude
• Longitude (méridien) : mesure
une distance angulaire par
rapport au méridien d’origine
[0°;360°[ ou ]-180°;180°]

3 LOCALISATION
45
• La latitude (phi) d'un point est
l'angle formé par la normale à
l’ellipsoide passant par ce point
et le plan de l'équateur. Elle se
compte de 0 à 90 degrés au
nord et au sud de l'équateur
Coordonnées géographique : Latitude
• Latitude (parallèle) : mesure
une distance angulaire par
rapport à l'équateur [-90°;90°]

3 LOCALISATION
46
Géoïde, ellipsoïde et datum

3 LOCALISATION
47
• Géoïde : une représentation de la surface terrestre plus précise
que l'approximation sphérique ou ellipsoïdale. Il correspond à
une équipotentielle du champ de gravité terrestre, choisie de
manière à coller au plus près à la "surface réelle". Il sert de zéro
de référence pour les mesures précises d'altitude. Mais cette
surface irrégulière est difficile à utiliser dans les calculs

3 LOCALISATION
48
• Ellipsoïde : une surface régulière qui lorsqu'elle est bien choisie
(centre, dimensions, orientations, etc.) s'écarte au maximum de
quelques dizaines de mètres du géoïde. L'ellipse est un ovale
doté d'un grand axe et d'un petit axe. Pour l'ellipsoïde terrestre,
le demi-grand axe est le rayon entre le centre de la Terre et
l'équateur, alors que le demi-petit axe est le rayon entre le
centre de la Terre et le pôle

3 LOCALISATION
49
• Datum (ellipsoïde local) : est créé sur l'ellipsoïde sélectionné et
peut incorporer des variations locales d'altitude. Le datum et
l'ellipsoïde sous-jacents par rapport auquel les coordonnées
d'un jeu de données sont référencées peuvent changer les
valeurs de coordonnées

3 LOCALISATION
50

3 LOCALISATION
51
Exemple d’ellipsoïde
• WGS84 : utilisé par le système GPS
• IAG-GRS80 : utilisé en France
• NAD83 : utilisé en Amérique du Nord
Exemple de système de référence géographique

3 LOCALISATION
52
Exemple de datum
• Nouvelle triangulation de la France (NTF) : officiel jusqu'en décembre 2000; basé
sur l'ellipsoïde Clarke 1880 IGN. Le point fondamental est au Panthéon à Paris
• Réseau géodésique français (RGF) 1993 : basé sur l'ellipsoïde IAG-GRS80. Officiel
depuis 2000
• European Datum (ED) 50 : système européen, basé sur l'ellipsoïde Hayford 1909.
Anciennement utilisé en Europe
• ETRS89 : basé sur l'IAG-GRS80. Officiel en Europe
• World Geodetic System (WSG84) : système mondial (pas de point fondamental),
mis au point par le Département de la Défense des Etats-Unis et utilisé par le GPS,
basé sur l'ellipsoïde WGS84. Peu précis. Une version précise existe : ITRS
Exemple de système de référence géographique

4 OPÉRATEURS
53
Manipulations/opérations = succession ou combinaison d’opérateurs
Opérateurs
Non spatiaux
(thématiques)
Spatiaux
Métriques Topologiques

4 OPÉRATEURS
54
• Opérateurs métriques : notion de distance, de localisation, de
forme : Position, Longueur, surface, distance, etc ...
• Opérateurs topologiques : relation entre les objets
géographiques : Intersection, Adjacence, Inclusion, Couverture,
Disjonction, Egalité, ...
Basés sur l'information métrique de la géométrie des entités
géographiques
OPÉRATEURS SPATIAUX

OPÉRATEURS BASIQUES – REQUÊTES
4 OPÉRATEURS
55
● SIG → Obtenir de façon efficace des informations (Fouille)
● Sous forme de sélection des entités/objets répondant au(x) critère(s)
● Par interrogation de la Base de données géographiques
● Repose sur le principe de Question – Réponse en SQL
« SELECT … FROM … WHERE ... »
Sélectionne l’objet spatial avec ses attributs
SGBD
Structured Query Language
SQL
SIG
Geographic Query Language
GQL

OPÉRATEURS BASIQUES – REQUÊTES THÉMATIQUES
4 OPÉRATEURS
56
● Sélection (recherche sélective) ou manipulation de données/informations basées sur les valeurs d’attributs
● Dimension spatiale réside juste dans la localisation définie par l’objet
– Ex : recherche des Bâtiments qui sont des 1- écoles, 2- Restaurants

OPÉRATEURS BASIQUES – REQUÊTES THÉMATIQUES
4 OPÉRATEURS
57
● Comparaisons (=,<,>,#): mettre en relation des valeurs de champs et des
critères de sélection
● Arithmétiques (+,-,*,/,^,MOD): calculs sur la base des valeurs de champ (en
règle générale → cardinales)
● Logiques (OU, ET, NON, NON ET): combiner des critères entre eux
● SELECT * FROM [Champs cultivés] WHERE [Sol] = « Noir » AND [Type
culture]= «Pomme de terre»
● Statistiques (MAX,MIN, MEAN, STDDEV, VAR, SUM, COUNT, …) : transformer
l'information sous une forme agrégée à l’aide d’indicateur statistique
ex : la tendance centrale
Opérateurs d’interrogation

OPÉRATEURS BASIQUES – REQUÊTES
4 OPÉRATEURS
58
Opérateurs d’interrogation - Raster
● Objectif : sélection, c-à-d identification
● Résultat : Raster contenant [oui, non] → booléen
A
B
A > 3 ET B < 3

OPÉRATEURS BASIQUES – REQUÊTES GÉOMÉTRIQUES
4 OPÉRATEURS
59
● Sélection ou la manipulation d'objets spatiaux sur la base de leurs caractéristiques géométriques
– Localisation, Longueur, Orientation, Superficie
● ex : Recherche des buildings dont la superficie est supérieure à …)

OPÉRATEURS BASIQUES – REQUÊTES TOPOLOGIQUES
4 OPÉRATEURS
60
● Topologie considère l'objet dans son contexte et permet
d'analyser les relations (spatiales) de voisinage entre objets
sans métrique.
● Géométrie sans distance ! Et dans le plan (2D)

4 OPÉRATEURS
61

4 OPÉRATEURS
62
● Sélection ou a manipulation des objets spatiaux sur la base de leurs caractéristiques
de voisinage et de relations spatiales aux autres objets
● ex : recherche des parcelles/terrain contenant un/des puits
SELECT [terrains].* FROM [terrains][puits] WHERE
Contient([terrains].ID,[puits].ID)

OPÉRATEURS TOPOLOGIQUES
4 OPÉRATEURS
63
DISJOINT
ADJACENT
INTERSECTE
CONTENANT
(CONTENU)
COUVRANT
(COUVERT)
EQUAL
(EGAL)
●Et d’autres plus complexes ...

OPÉRATEURS TOPOLOGIQUES – UNE COUCHE
4 OPÉRATEURS
64
Agrégation : fusion des polygones

4 OPÉRATEURS
65
Agrégation

4 OPÉRATEURS
66
Généralisation : changement de géométrie

4 OPÉRATEURS
67
Croisement
OPÉRATEURS TOPOLOGIQUES – DEUX COUCHES

4 OPÉRATEURS
68
Intersection
OPÉRATEURS TOPOLOGIQUES – DEUX COUCHES

5 ANALYSE SPATIALE
69
L'analyse spatiale est l'étude de la distribution, des relations et des
motifs spatiaux des données géographiques. Elle utilise des outils et
des techniques pour analyser la localisation, la forme et les relations
entre les objets et les phénomènes géographiques.
En quoi consiste l'analyse spatiale ?

5 ANALYSE SPATIALE
70
Localisation et distribution :
L'analyse spatiale permet de cartographier et d'étudier la
distribution des données géographiques dans l'espace, en
identifiant les zones de concentration, les zones de dispersion et les
motifs de distribution
Relations spatiales :
Elle étudie les relations entre les différents objets ou phénomènes
géographiques, en analysant la proximité, la distance, la
connectivité et les interactions entre eux

5 ANALYSE SPATIALE
71
Motifs spatiaux :
L'analyse spatiale permet d'identifier et de comprendre les motifs
ou les modèles spatiaux qui se manifestent dans les données
géographiques, comme les groupes, les clusters, les zones
d'influence ou les flux
Modélisation spatiale :
Elle utilise des modèles spatiaux pour simuler et prédire les
comportements ou les évolutions des phénomènes géographiques
dans le temps et dans l'espace étudie les relations entre les différents
objets ou phénomènes géographiques, en analysant la proximité, la
distance, la connectivité et les interactions entre eux

5 ANALYSE SPATIALE
72
• (Re)classification
• Zone tampon
• Voisinage
• Superposition
• Analyse multicritères

5 ANALYSE SPATIALE
73
• (Données continues nécessitant d’être discrétisées en
plusieurs, mais peu nombreuses, classes
• Vecteur et Raster
• Meilleure compréhension d’un phénomène/carte
,qui au départ cache certains aspects,
en mettant en valeur certains aspects contenus dans la couche
de données
(RE)CLASSIFICATION

5 ANALYSE SPATIALE
74
(RE)CLASSIFICATION
● Représentation (pas de modification de données) basées sur des les valeurs
d’un attribut (NON NOMINAL) d’une couche, particulièrement en fonction des
gammes de valeurs
● Intervalle de valeurs subdivisé en classes
→ Possibilité de créer une nouvelle couche de données
● Méthode de subdivision de l’intervalle → Méthode de (Re)classification

5 ANALYSE SPATIALE
75
(RE)CLASSIFICATION
40°C
0°C
Hyper chaud °C
Très chaud °C
Moyennement chaud °C
Normal °C
Moyennement froid °C
Très froid °C
Glacial °C

5 ANALYSE SPATIALE
76
(RE)CLASSIFICATION – PARTAGE DE L’INTERVALLE
● Utilisateur spécifie manuellement les bornes de chaque classe
● Manuel : pour mettre manuellement en relief une plage de valeurs
● Automatique : en utilisant des statistiques
– Intervalles égaux : étendue de valeur divisée en nombre de classes
– Quantiles (effectifs égaux) : visualiser données continues à distribution non normale
– Ecart-type : visualiser données continues à distribution normale ; mesure normalisée de la magnitude de la
déviation par rapport à la moyenne des valeurs d’attributs des échantillons
– Jenks (Ruptures naturelles) : cherche des groupements ou schémas inhérents aux données
– ...

5 ANALYSE SPATIALE
77
(RE)CLASSIFICATION – PARTAGE DE L’INTERVALLE
Exemples : Automatique

5 ANALYSE SPATIALE
78
ZONE TAMPON
● Zone Tampon/Corridor (Buffer en anglais) pour définir/délimiter une zone d’influence/expansion
autour d’une entité basée certains critères traduits en terme de distance
● Très important en SIG

5 ANALYSE SPATIALE
79
ZONE TAMPON – BUFFER MULTIPLE

5 ANALYSE SPATIALE
80
VOISINAGE
● Évalue les caractéristiques d’une zone autour d’une localisation
● Analyse des relations entre des localisations plutôt que les caractéristiques à des localisations
individuelles
● Ex : Accessibilité à un point de retrait de $

5 ANALYSE SPATIALE
81
SUPERPOSITION
● « Map overlay » de vecteurs ou rasters
● Opération de superposition basée sur la théorie des ensemble ou sur les
opérateurs logiques
● Principe : « intersection/croisement » de tous les polygones
Carte 1
1- Sableux
2- Argileux
Carte 2
1- Forêt
2- Culture
3- Sol nu
Cartes superposées
1- Forêt sur Sableux
2- Forêt sur Argileux
3- Culture sur Sableux
4- …
5- ...

5 ANALYSE SPATIALE
82
SUPERPOSITION
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
AND
OR
XOR
NOT
Intersection
Union
Intersection
Exclusion
Négation
● Et d’autres plus complexes ...

5 ANALYSE SPATIALE
83
SUPERPOSITION - RASTER
● Opérateurs d’interrogation peuvent être combinés pour des
requêtes ou opérations de superposition complexes
● Logique booléenne → Table logique
A + 3*B
A > 3 ET B < 3
A
B

5 ANALYSE SPATIALE
84
SUPERPOSITION
Extraction d’une zone d’intérêt / Masque

5 ANALYSE SPATIALE
85
ANALYSE MULTICRITÈRES
● Problèmes à résoudre → Prise de décision(s)
– Quelle filière choisir après le BAC ?
– Lequel des postulants à un emploi choisir ?
– …
– → Problèmes « aspatiaux »
● Environ 80 % des problèmes qu’un individu recontre font
intervenir la dimension spatiale [Malczewski,1999]
– → Problèmes à référence spatiale
– Quelle école choisir pour mon enfant ?
– Où doit-on construire le nouveau centre commercial?
– Où doit-on construire la nouvelle route ?
=> Décision(s) rationnelle(s), logique(s) à prendre

5 ANALYSE SPATIALE
86
● Consiste à aider un intervenant dans un processus de
décision :
– Obtenir des éléments de réponse
– l’éclairer dans sa prise de décision
• Fait intervenir
– Décideur(s)
– Analyste(s) / facilitateur(s)
• Champ d’application très vaste
– Ex : Lancement d’un nouveau produit
– Gestion durable d’une ressource environnementale
– Gestion des risques et catastrophes
Aide à la décision

5 ANALYSE SPATIALE
87
– Plusieurs intervenants
– Divergence de préférences
– Objectifs conflictuels (différence de perception)
– Basée sur plusieurs critères souvent hétérogènes
Problèmes de décision
 Analyse Multi Critère : de nombreuses techniques de
structurisation des problèmes de décision et
d’évaluation d’alternatives
 SIG-AMC

5 ANALYSE SPATIALE
88
ANALYSE MULTICRITÈRES – AIDE À LA DÉCISION
• Attributs mesurables sur lesquels se basent l’évaluation des
alternatives
• Reflètent les préférences des intervenants
• Contraintes : limitent ou rejettent les alternatives
– Inévitables → Appréhendées de façon « rigide »
– Souvent d’origine environnementale ou législative
• Facteurs : renforcent ou réduisent les alternatives
– Facultatifs → Appréhendés de façon « souple »
– Comme étant des Paramètres
• Souvent conflictuels et hétérogènes
Critères

5 ANALYSE SPATIALE
89
ANALYSE MULTICRITÈRES – AIDE À LA DÉCISION
– Pour être rationnelle et la plus logique possible
– Méthodologie de combinaison des divers critères
– De nombreuses méthodes existantes
Règle de décision
Critère 1 Critère 3 Critère 2
...
Décision
…
• Alternatives : diverses actions, localisations, objets …possibles ou pouvant
être choisi(e)s ; solutions « faisables » pouvant être retenues
• Décision = un choix parmi les alternatives
– Ex : Acheter tel terrain, parce que ...

5 ANALYSE SPATIALE
90
• Partitionner l’espace géographique selon la satisfaction à une
fonction souhaitée : zonage
Terrain immobilier
(Fond Google Earth)
• « Cartographier » un indice d’aptitude I

5 ANALYSE SPATIALE
91
• Zonage booléen : Approche traditionnelle
– Multicritère et Uni-objectif
– Opérateur ET : Intersection
– Retenir ce qui satisfait à tous les critères
C1
C2
C3

5 ANALYSE SPATIALE
92
• Zonage booléen
– Tous les critères doivent être standardisés
– sur une échelle binaire [0 ou 1]
– Contraintes et facteurs traités de la même façon
– Fonction de superposition du SIG

5 ANALYSE SPATIALE
93
• Zonage booléen
– Trop restrictif : tendance à limiter les alternatives possibles
– → Opérateur OU : Retenir ce qui satisfait au moins à l’un des critères
C1
C2
C3

5 ANALYSE SPATIALE
94
● Trop indulgent : tendance à accepter/retenir des
alternatives peu intéressantes
● Zonage booléen : souvent utilisés pour des résultats
préliminaires
ET OU
?

5 ANALYSE SPATIALE
95
ANALYSE MULTICRITÈRES - EXEMPLE
● Recherche de la meilleure localisation pour la construction d’une zone industrielle : M.T. Lamelas, O.
Marinoni, J. de la Riva and A. Hoppe ; 2012 ;Comparison of Multicriteria Analysis Techniques for
Environmental Decision Making on Industrial Location ; Chapter 9

5 ANALYSE SPATIALE
96
Critères

5 ANALYSE SPATIALE
97
Agrégation des critères

5 ANALYSE SPATIALE
98
Résultat final

Cours de Système d'Information Géographique

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