Le document présente une formation sur l'utilisation des systèmes d'information géographique (SIG) dans la gestion et l'analyse des données liées au paludisme à Madagascar. Il explique les composantes des SIG, leurs applications en santé, notamment dans la cartographie des maladies, ainsi que des notions clés de cartographie et de télédétection. Des travaux pratiques avec le logiciel MapInfo sont également détaillés pour illustrer l'exploitation de ces outils dans la prise de décision.

1. Système d’Information Géographique
Atelier paludisme
15 mars 2004 - 24 avril 2004
Rédaction
Dr RAKOTOMANANA Fanjasoa
Dr RANDREMANANA Rindra Vatosoa
Groupe de Recherche sur le Paludisme - Institut Pasteur de Madagascar

2. GENERALITES SUR LE SIG ET CARTOGRAPHIE
Qu’est ce qu’un SIG ?
Ensemble de données géographiques, structuré de manière à pouvoir extraire des
informations ou synthèse d’informations utiles pour la prise de décision ( SIG, 1990).
Un système informatique de matériel, de logiciels et de processus conçu pour
permettre la collecte, la gestion, la manipulation, l’analyse, la modélisation et l’affichage de
données à référence spatiale afin de résoudre des problèmes complexe d’aménagement et de
gestion (Denègre J, 1996).
Les principales composantes du SIG
Logiciel Données
Gestion
Manipulation
Analyse spatiale
Analyse thématique
Personnel formé Matériels informatiques
Restitution
- Cartographie
- Aide à la décision
Les spécificités du SIG
Le SIG permet de
- gérer des informations dont une partie graphique ou géométrique et une partie
descriptive (données attributaires ou attributs)
- effectuer des requêtes spatiales (ex : aire d’influence d’une structure de santé)
- effectuer des croisements de couches (ex : infrastructure publique et démographie)
Utilisation du SIG
Le SIG est utilisé dans plusieurs domaines d’application :
- gestion des ressources naturelles
- agriculture
- aménagement du territoire
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3. - gestion et inventaires des infrastructures de transport…
- …épidémiologie et santé
Géomatique et santé
Les différents approches géographiques dans le domaine de géomatique et santé
- distribution spatiale des maladies et phénomènes de santé
- analyse spatiale multitemporelle
- détermination des facteurs de risques
- planifications et déterminations des zones prioritaires d’interventions
- surveillance d’impact des mesures de lutte
- allocations des ressources
La base de données pour les " Maladies à transmission vectorielle"
Données épidémiologiques
- prévalence, géographique et chronologique, d’une endémie
- incidence
- répartition des divers niveaux de gravité de l’endémie (paludisme stable ou instable,
zones d’émergence d’arboviroses, onchocercose cécitante ou non )
Données parasitologiques :
- répartition d’un agent pathogène et de ses variants (espèces, souches,…)
Données géographiques
- cartes, images satellites, photos aériennes
- végétation (spatiale et chronologique)
• hauteur, densité du couvert, activité chlorophyllienne…
• type d’agriculture
- altitude
- réseaux de communication
- réseaux hydrographiques (rivières, eau stagnante)
Données climatiques
- pluviométrie
- température
- humidité
- ensoleillement
Données entomologiques
- espèces vectrices, localisation et densité
- sensibilité aux insecticides
- espèces associées (parasites, prédateur, pathogènes)
Données faunistiques
- réservoir de virus
- hôtes alternatifs pour la prise du repas sanguin
- élevage
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4. Quelques notions de cartographie
La carte est une représentation plane d’une partie de la surface terrestre et, la
cartographie est l’ensemble des techniques qui interviennent pour réaliser cette
représentation.
La carte peut être considérée comme un langage car elle délivre un message aisément
structuré. Le décryptage s’effectue par une série de brèves fixations visuelles qui balayent
l’ensemble de l’image (Dobson 1977).
Les cartes sont généralement classées en 2 grandes familles :
• Les cartes topographiques
Elles résultent des observations directes concernant la position planimétrique et
altimétrique, la forme, la dimension et l’identification des phénomènes concrets fixes et
durables existant à la surfaces du sol. Elles sont réalisées dans un but d’utilité publique.
Les cartes topographiques peuvent se classer par groupe d’échelle avec des niveaux
d’informations différentes :
- cartes à très grande échelle : échelle supérieure ou égale à 1/1000
- cartes à grande échelle : de 1/10 000 à 1/25 000 inclus
- cartes à moyenne échelle : de 1/25 000 à 1/100 000 inclus
- cartes à petite échelle : de 1/100 000 à 1/500 000 inclus
- cartes à très petite échelle : inférieure ou égale à 1/1 000 000.
• Les cartes thématiques
Elles ont pour objet de donner sur un fond repère une représentation conventionnelle
des phénomènes localisables de toutes natures (concret ou abstraits) et leurs
corrélations.
Parmi les cartes thématiques, on peut effectuer un classement par thèmes, par exemple
des cartes :
- physiques : géologique, climatologique, météorologique, hydrologique
- bio-géographiques : zoologique, écologique
- géographie humaine : démographie, sociologie, administrative
- économique : agricole, industrielle, transport, commerce
- sanitaire : prévalence, point d’émergence d’une maladie.
En cartographie, retenir les notions suivantes :
- les coordonnées, localisation d’un point sur la surface de la terre (géographique, plane)
- la projection, transcription d’un espace à trois dimensions dans un espace à deux
dimension
- l’échelle, relation entre la dimension d’un objet sur la carte et dans la réalité.
Les principaux modes de représentation des données cartographiques sont :
- le mode VECTEUR, où les points significatifs et les relations qui existent entre eux
sont pris en considération. En cartographie numérique les différents éléments qui sont
digitalisés sur une carte sont des points, des lignes et des surfaces.
- le mode RASTER dans lequel le territoire est complètement subdivisé en pixels et où
chaque pixel est renseigné.
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5. Bibliographie
DENEGRE J, SALGE F. Les Systèmes d’Information Géographique.
Collection : Que sais-je ? Ed Presses Universitaires de France, 1996 ; N°3122, 128p.
JEANNE I. Paludisme et schistosomose : deux exemples d’utilisation des Système
d’Information Géographique et de la télédétection à Madagascar.
Bull Soc Pathol Exot, 2000; 93,3: 208-214.
NUTTAL I, O’NEILL K, MEERT JP. Système d’Information Géographique et lutte contre
les maladies tropicales.
Méd Trop, 1998 ; 58,3 : 221-227.
OMS Genève. Système d’Information Géographique : cartographie et surveillance
épidémiologie 1999.
Relevé épidémiologique hebdomadaire, 1999 ; 74 :281-288.
OPENSHAW S. Geographical Information Systems and tropical diseases.
Trans. Roy. Soc. Trop. Med. Hyg. 1996, 90 : 337-339.
RAKOTOMANANA F., JEANNE I., DUCHEMIN JB., RAHARIMALALA L., PIETRA V.,
TOMBO ML., ARIEY F. Approche géographique dans la lutte contre le paludisme dans les
régions des Hautes Terres Centrales à Madagascar.
Arch Inst Pasteur Madagascar 2001 ; 67, 1&2 : 27-30.
RANDREMANANA RV, RAKOTOMANGA S, MIGLIANI R, JEANNE I. Système
d’Information Géographique et Santé : application à la ville d’Antananarivo.
Arch. Inst. Pasteur de Madagascar, 2001,67 (1&2) : 74 – 78.
Sites web
Logiciels SIG
Mapinfo : http://www.mapinfo.com
Arcview : http://www.esri.com
Idrisi: http://www.idrisi.clarku.edu
Images satellites
Landsat : http://landsat7.usgs.gov
Spot: http://www.spotimage.fr
Formations et tutoriaux
SIG: http://lacan.grignon.inra.fr/ressources/SIG/index.htm
Télédétection : http://lacan.grignon.inra.fr/ressources/teledetection/vademecum.htm
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6. Travaux Pratiques
Initiation au logiciel MapInfo 6.5
Fonctions usuelles
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7. AFFICHAGE DE PLUSIEURS COUCHES
D’INFORMATIONS
• Ouvrir MapInfo Professional 6.5 TM
• Ouvrir Table C:/TP SIG /Moramanga/ contour - fleuve -lac - rizières
- villages - marais - rtes principales ou ouvrir avec l’icône
• Puis dans Carte - Contrôle des couches ou cliquer directement sur
l’icône , ajouter une à une les couches manquantes - essayer
de réorganiser les différentes couches d’informations en
sélectionnant la couche à déplacer puis
− cliquer sur descendre ou monter
− ou sélectionner la couche à déplacer et avec la souris
gauche enfoncée, déplacer la couche

8. CREATION D’UNE NOUVELLE COUCHE (1)
• Carte - Contrôle des couches ou
cliquer directement sur l’icône
sélectionner Couche Dessin et la
rendre modifiable
• Prendre l’outil Style symboles -
choisir la police, la taille, le
symbole et la couleur

9. CREATION D’UNE NOUVELLE COUCHE (2)
• Prendre l’outil Symbole
pour tracer des Centres de
Santé
• Puis Carte - Enregistrer
Couche Dessin - Choisir le
nom du fichier (CSB) et
le répertoire (C:/TP SIG/
Moramanga)
• Carte - Contrôle des couches -Rendre la couche CSB modifiable
• Fenêtre - Données ou cliquer directement sur l’icône Table
sélectionner CSB

10. CREATION D’UNE NOUVELLE COUCHE (3)
• Table - Gestion tables - Modifier structure
1
2
3
4
• Créer 2 champs: Nom CSB ( type : caractère, largeur : 30) et Nombre
de personnels ( type : entier)

11. CREATION D’UNE NOUVELLE COUCHE (4)
• Ouvrir la table CSB et la remplir
• Enregistrer la table : fichier-
enregistrer table ou cliquer sur
l’icône

12. JOINTURE ENTRE TABLES (1)
• Ouvrir la table villages et la fenêtre des données
1-Ouverture de données externes dans Mapinfo
• Ouvrir une table externe dans C:/TP SIG /Moramanga/ joinvg.xls:
2
3
1

13. JOINTURE ENTRE TABLES (2)
Changer la cellule A1;B66 en A2;B66
Cocher sur Titre sur la Ligne au-dessus
de la Sélection

14. JOINTURE ENTRE TABLES (3)
La table « joinvg.xls » s’ouvre
dans Mapinfo
1- Jointure entre tables
. Dans Table – Sélectionner
1 mettre à jour colonne
2 . Choisir la table à mettre à jour
3
(table de destination); puis la
table dans laquelle se trouve les
attributs à ajouter dans la table
de destination
. Cliquer sur Jointure pour
spécifier le champ de jointure

15. JOINTURE ENTRE TABLES (4)
• Choisir le champ de
jointure pour les 2 tables
• Spécifier le champ à
rajouter dans la table de
destination

16. JOINTURE ENTRE TABLES (5)
. Une nouvelle table s’affiche « villages Données:2 »
. Enregistrer cette table sous un autre nom : Fichier – Enregistrer
table sous

17. ANALYSE THEMATIQUE
3
4
1
2
5
• Carte - Analyse thématique
• Choisir Type : Symboles
• Choisir la table CSB et la
variable à analyser
• Cliquer sur Paramètres pour
changer le symbole, sa taille
ou sa couleur
• Cliquer sur Légende pour
modifier le titre de la légende,
les valeurs des classes,…

18. CREATION D’UNE ZONE TAMPON
• Carte - Contrôle des couches - Rendre modifiable la couche CSB
• Dans Sélection - Sélection - 1
1
Sélectionner la table CSB ou utiliser
l’outil de sélection par rectangle
• Carte - Contrôle des couches ou
cliquer sur - sélectionner Couche 2
Dessin et la rendre modifiable
• Dans Objets - Cliquer sur Tampon
− Valeur : 2 1
− Unités : kilomètres 2
− Lissage : 50 3
− Un tampon pour chaque objet 4
• Enregistrer la couche dessin en un
fichier tampon2km 5

19. HABILLAGE DE LA CARTE (1)
• Fenêtre - Mise en page - Mosaïque
• Echelle : activer la fenêtre de la
carte - Outils - Exécuter
− sélectionner SCLBAR2 puis 1
OPEN
2
− un outil apparaît en bas de
la barre d’outil Général
3
− prendre cet outil pour tracer 4
l’échelle - rentrer la valeur de
l’échelle voulue (5) puis son unité
(kilomètres)

20. HABILLAGE DE LA CARTE (2)
• Le symbole Nord :
− prendre l’outil Style Symboles
− sélectionner Mapinfo Arrows comme Police - Choisir la
taille, le symbole et la couleur voulus
− prendre l’outil Symbole - Cliquer à l’endroit choisi pour
mettre le symbole
• Titre ou rajout de texte
− prendre l’outil Style Textes
− choisir la police, la taille et la couleur du texte
− prendre l’outil pour écrire

21. CARTE FINALE

22. GLOSSAIRE
CARTE : représentation conventionnelle, généralement plane, en position relative, de
phénomènes concrets ou abstraits localisables dans l’espace (Comité Français de
Cartographie).
CARTE THEMATIQUE : cartes qui représentent sur un fond repéré généralement
topographique des phénomènes qualitatifs ou quantitatifs concrets ou abstraits, circonscrits et
limités par le choix d’un thème ou d’un sujet particulier.
CLASSIFICATION : technique permettant de grouper des données brutes en un nombre
limité de catégories connues aussi sous le nom de classes. En télédétection, les techniques de
classification sont utilisées pour regrouper les pixels en fonction de leurs similitudes
spectrales.
GEOREFERENCE : localisation d’une image ou d’un fichier vecteur dans un espace défini
par un système de coordonnées de référence. Pour les images, la géoréférence consiste à
indiquer le système de coordonnées de référence (ex.Latitude/Longitude), l’unité de référence
(ex.Degré) et la position en coordonnées de référence des quatre coins de l’image.
GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS) : système de positionnement et de navigation à
l’échelle mondiale, conçu et mis en service par le département de la défense des Etats-Unis.
Le calcul du positionnement d’un emplacement est basé sur la mesure du temps de trajet de
signaux radioélectriques émis à partir des 24 satellites positionnaires. Ces satellites sont
répartis de façon à assurer en tout lieu une visibilité simultanée d’au moins 4 satellites, pour
nous donner les 3 paramètres suivants : la latitude, la longitude et l’altitude, jusqu’à une
précision de 10 m (récepteurs communs actuels).
NUMERISATION D’IMAGE : technique de conversion des données contenues dans une
image en données numériques.
PIXEL : contraction des mots « picture element ».Un pixel, au sens strict, est la surface
élémentaire (rectangulaire ou carrée) d’un système d’affichage graphique.
PROJECTION : c’est la représentation d’une surface sur une autre. En cartographie, cela
correspond à la représentation de la sphère terrestre sur une surface plane (papier ou écran).
Comme il est physiquement impossible de représenter un globe sur un plan sans introduire
des distorsions, l’échelle variera à l’intérieur de la projection, produisant des distorsions dans
les relations de distance, de surface et d’angle. Il est cependant possible, à l’intérieur de
contraintes connues, de définir des projections qui préservent certaines de ces relations.
RADAR : appareil qui émet des impulsions en hyperfréquences très brèves, ou des ondes
entretenues, et reçoit l’écho de ces impulsions après réflexion sur des obstacles.
RASTER : ce terme est généralement utilisé pour décrire un système de représentation
d’images, dans lequel l’image est composée de petites cellules arrangées sous la forme d’une
grille. Le mode de stockage des données est typiquement en ligne (en progressant de gauche à
droite le long de la ligne, et ensuite de la ligne supérieure vers les lignes inférieures).

23. RESOLUTION : terme général pour évoquer, dans le cas d’un système de mesurage,
l’aptitude à séparer deux niveaux d’un signal ; dans le cas d’une image, l’aptitude à rendre
distincts deux points voisins.
SIGNATURE SPECTRALE : description (souvent sous forme graphique) du niveau de
luminance réfléchie dans différentes bandes spectrales par un type particulier d’objet. C’est
l’équivalent du concept de couleur dans la perception visuelle. C’est l’élément clé de
l’interprétation de l’imagerie multi spectrale de télédétection.
TELEDETECTION : technique de mesure des caractéristiques d’objets à distance. Elle
mesure l’énergie électromagnétique réfléchie ou émise par les objets. Les systèmes de
télédétection comprennent les instruments tels que les appareils photographiques, les
scanneurs multi spectraux et les radars.
VECTEUR : techniquement, un vecteur est une variable quantitative ayant une magnitude,
une direction et pouvant être décomposée. Dans le processus de cartographie assistée par
ordinateurs, des lignes complexes peuvent être décrites comme une succession de petits
segments de droite, ayant chacun une magnitude (longueur) et une direction. Ce terme est
communément utilisé pour désigner toute donnée graphique pouvant être décomposée en
points parfaitement définis à l’aide d’un couple de coordonnées. Cette procédure inclut donc
des points, des lignes (un ensemble de point qui reliés entre eux forment une ligne), et des
zones (une ligne qui se rejoint pour délimiter un polygone).