ATELIER DE FORMATION « Notions de base en SIG et ... · B - Concepts de base des SIG: notions géographiques ... adoptées pour les besoins de la cartographie et du positionnement

Mainstreaming Energy for Poverty Reduction and Economic Development (MEPRED)

Compte-rendu

24 juillet 2007

ATELIER DE FORMATION

« Notions de base en SIG et introduction au logiciel MANIFOLD »

1

Objectifs Organisée le 3 juillet 2007 dans les locaux de la DGE, cette formation avait pour objectif de:

- Présenter la structure et les fonctionnalités des SIG - Présenter les concepts de base des SIG : notions géographique et informatiques - Réaliser un exercice pratique à partir de données relatives au Burkina Faso.

Participants

� E.Nonyarma…………………DGE � J.P Laude……………………CTP-MCE � M. Ouedraogo……………….Agent de la DGE � M.Ouattara…………………..DEE

Un manuel de formation a été remis à chaque participant.

Plan de la formation I. Partie théorique A - Présentation générale des SIG A1. Structure et fonctionnalités d’un SIG A2. Description des principales fonctionnalités B - Concepts de base des SIG: notions géographiques B1. Notions de base de Géodésie (« je divise la Terre » - mesurer la Terre et trouver sa forme)

- Représentation de la Terre - Système de positionnement

B2. Notions de base de Cartographie

- Représentation cartographique de la Terre - Systèmes de projection - Systèmes de coordonnées - Échelle - Types de carte - Sémiologie graphique - Analyses thématiques

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C - Concepts de base des SIG: notions informatiques C1. Modes de représentation des données graphiques C2. Structuration en couches d’information C3. Requêtes et Base de données C4. Représentation simplifiée du fonctionnement d’une application SIG C5. Aspect technique C6. Définition des sources C7. Calage de cartes et numérisation de couches C8. Enrichissement de la base de données C9. Termes utilisés dans Manifold II. Partie pratique Les participants, à travers la réalisation d’une carte présentant la situation de l’électrification rurale au Burkina Faso, ont pu se familiariser avec les principales fonctionnalités du logiciel Manifold, à savoir :

- Importer des données - Renommer un calque - Créer un répertoire - Mettre en couleur les différents calques - Créer une carte - Déplacer des fenêtres - Ajouter des étiquettes à la carte - Réorganiser les calques de la carte - Requête grâce à l’outil ‘Query’ - Créer une couche à partir d’une sélection - Créer une légende - Afficher l’échelle - Afficher l’orientation - Créer un Layout - Insérer du texte sur la carte - Exporter un Layout - Créer un image - Exporter une image - Imprimer un Layout ou une image - Géoréférencer une image - Notion de ‘Control Points’ - Effectuer un découpage spatial - Requête grâce à l’outil ‘Transform’ - Créer une vue

3

Manuel de formation

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MEPRED - Formation SIG – Ouagadougou - juillet 2007

MEPRED

ATELIER DE FORMATION

« Notions de base en SIG et introduction au logiciel Manifold »

Ouagadougou – 3 juillet 2007


Système d’Information Système d’Information Géographique (SIG):Géographique (SIG):

«« système de logiciels, de périphériques, et de système de logiciels, de périphériques, et de

hardware permettant d’acquérir, de stocker, de hardware permettant d’acquérir, de stocker, de

traiter et d’éditer des données à caractère traiter et d’éditer des données à caractère

géographique.géographique. » »

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A A -- Présentation générale des SIGPrésentation générale des SIG

A1A1-- Structure et fonctionnalités d’un SIGStructure et fonctionnalités d’un SIG

A2A2-- Description des principales fonctionnalitésDescription des principales fonctionnalités


A1A1-- Structure et fonctionnalités d’un SIGStructure et fonctionnalités d’un SIG

Données alpha-numériquesEx: population des villages

Données géographiquesEx: position des villageset tracé des lignes MT

Fonctions classiques d’un SGBD

Ex: rechercher tous les villages de plus de 1000 hab.

Fonctions géographiques

Ex: rechercher tous les villages situés à moins de 5kmd’une ligne MT

Fonctions spécifiquesEx: rechercher tous les villages de plus de 1000 hab.

et situés à moins de 5 km d’une ligne MT

LIEN

Un large éventail de possibilités d’analyses alpha-numériques et spatiales

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A2A2-- Principales fonctionnalités d’un logiciel SIGPrincipales fonctionnalités d’un logiciel SIG

� Fonctions "géographiques":– Géo-référencement – Superposition de plusieurs

types d’informations– Zoom limité uniquement par

l’échelle des données sources

– Requêtes spatiales– Etc.

� Fonctions de SGBD:– Lien entre plusieurs tables– Requêtes alphanumériques– Etc.

� Fonctions spécifiques:

� Requêtes combinées alphanumériques et "géographiques"

� Analyse poussée par programmation dynamique

� Mise en page de carte

� Modification et gestion des données par l’interface graphique


Écran typiqueÉcran typique

Données géographiques

Données alpha-numériques

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B B -- Concepts de base des SIG:Concepts de base des SIG: notions géographiquesnotions géographiques

B1. Notions de base de GéodésieB1. Notions de base de Géodésie(« je divise la Terre » �� mesurer la Terre et trouver sa forme)

� Représentation de la Terre� Système de positionnement

B2. Notions de base de CartographieB2. Notions de base de Cartographie

� Représentation cartographique de la Terre� Systèmes de projection� Systèmes de coordonnées� Échelle� Types de carte � Sémiologie graphique� Analyses thématiques


B1. Notions de base de Géodésie: B1. Notions de base de Géodésie: Représentation de la Représentation de la TerreTerre

�� Géoïde:Géoïde: approximation de la forme réelle de la approximation de la forme réelle de la Terre (surface totalement irrégulière, affectée de Terre (surface totalement irrégulière, affectée de creux et de bosses)creux et de bosses)

�� Ellipsoïdes de révolution:Ellipsoïdes de révolution: formes simplifiées formes simplifiées adoptées pour les besoins de la cartographie et du adoptées pour les besoins de la cartographie et du positionnement = sphère légèrement aplatie aux positionnement = sphère légèrement aplatie aux pôlespôles

�� choisis afin de minimaliser lchoisis afin de minimaliser l’é’écart avec le Gcart avec le Gééooïïdede

�� ne minimalisent lne minimalisent l’é’écart que localementcart que localement

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B1. Notions de base de Géodésie: B1. Notions de base de Géodésie: Représentation de la Représentation de la TerreTerre

L’altitude mentionnée sur les cartes est une altitude orthométrique(h), c’est à dire la hauteur au-dessus du géoïde


B1. Notions de base de Géodésie: B1. Notions de base de Géodésie: Système de Système de positionnementpositionnement

�� DatumDatum géodésique:géodésique:

�� système de référence permettant d’exprimer les système de référence permettant d’exprimer les positions au voisinage de la terre =positions au voisinage de la terre =

paramètres de l’ellipsoïdeparamètres de l’ellipsoïde+ orientation astronomique+ orientation astronomique+ positionnement en fonction du champ de + positionnement en fonction du champ de pesanteurpesanteur

�� différent pour chaque pays car les différent pour chaque pays car les ellipsoïdes ne minimisent l’écart avecellipsoïdes ne minimisent l’écart avecle géoïde que localement. le géoïde que localement.

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B1. Notions de base de Géodésie: B1. Notions de base de Géodésie: Système de Système de positionnementpositionnement

�� Une grande majorité de cartes utilisent le Une grande majorité de cartes utilisent le WGS 84 WGS 84 (World (World Geodetic datumGeodetic datum )), dont l’ellipsoïde , dont l’ellipsoïde géocentrique permet la définition des coordonnées géocentrique permet la définition des coordonnées par satellites (GPS).par satellites (GPS).

�� Cet ellipsoïde correspond à la meilleure Cet ellipsoïde correspond à la meilleure représentation de la terre dans sa globalité mais représentation de la terre dans sa globalité mais n’offre pas la meilleur précision pour une région n’offre pas la meilleur précision pour une région donnée.donnée.



�� La cartographie est un moyen de représenter le La cartographie est un moyen de représenter le monde de manière réduitemonde de manière réduite

→→ cette représentation ne correspond pas à la cette représentation ne correspond pas à la réalité car elle modélise le monde réel par des réalité car elle modélise le monde réel par des moyens intellectuels, techniques et technologiques, moyens intellectuels, techniques et technologiques, qui ont forcément des limites de précision. qui ont forcément des limites de précision.

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B2. Notions de base de Cartographie: B2. Notions de base de Cartographie: représentation représentation cartographique de la Terrecartographique de la Terre

L’ellipsoïde de révolution n’est pas développable en surface plaL’ellipsoïde de révolution n’est pas développable en surface planene

�� 3 surfaces peuvent 3 surfaces peuvent êêtre dtre dééveloppveloppéées en surfaces planes es en surfaces planes sans distorsion:sans distorsion:

-- le planle plan-- le cône le cône -- le cylindrele cylindre

�� ces 3 surfaces sont utilisces 3 surfaces sont utiliséées pour repres pour repréésenter la Terre ou senter la Terre ou une partie de celleune partie de celle--ci au moyen des ci au moyen des systsyst èèmes de mes de projectionprojection


Coordonnées géographiques (longitude et latitude), liées au Coordonnées géographiques (longitude et latitude), liées au datum datum géodésiquegéodésique

Coordonnées planes ou rectangulairesCoordonnées planes ou rectangulaires

systèmes de projection planesystèmes de projection plane

B2. Notions de base de Cartographie: B2. Notions de base de Cartographie: systsyst èèmes de mes de projectionprojection

Les projections géographiques permettent de représenter la Les projections géographiques permettent de représenter la Terre sur une surface planeTerre sur une surface plane

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B2. Notions de base B2. Notions de base de Cartographie: de Cartographie: systsyst èèmes de mes de projectionprojection

�� CylindriqueCylindrique

�� AzimutaleAzimutale

�� ConiqueConique

MollweideLabordeDiverses

Lambert-azimutaleLorgna

stéréographiqueAzimutales

AlbersBonneLambert- coniquesBipolaire conique

Coniques

Lambert-cylindrique

Mercator/Transverse Mercator

Cylindriques

ÉquivalentesConformes

Préservent les angles et les surfaces, modifient les distances

Préservent les distances, modifient les angles et les surfaces


B2. Notions de base de Cartographie: B2. Notions de base de Cartographie: systsyst èèmes de mes de projectionprojection

�� Toute projection entraîne forcément des distorsionsToute projection entraîne forcément des distorsions

�� Toute projection entraîne une conversion mathématique des Toute projection entraîne une conversion mathématique des coordonnées géographiques (coordonnées géographiques (latlat/long) en valeurs /long) en valeurs caractéristiques du système de projection.caractéristiques du système de projection.

Ex: 44030976, 38403088Ex: 44030976, 38403088

�� Lorsque l’on importe des couches projetées sous des Lorsque l’on importe des couches projetées sous des formats SIG ne préservant pas les informations rela tives à formats SIG ne préservant pas les informations rela tives à la projection, il est impératif de savoir quelle pr ojection la projection, il est impératif de savoir quelle pr ojection devra y être associée. Cette information sera ensui te devra y être associée. Cette information sera ensui te entrée manuellement au niveau des propriétés de ces entrée manuellement au niveau des propriétés de ces couches.couches.

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B2. Notions de base de Cartographie: B2. Notions de base de Cartographie: systsyst èèmes de mes de coordonncoordonn éées es

Représentation d’un point sur la surface du Globe:

Approximation de la terre:Choix de l’ellipsoïde

Projection sur un plan:Choix d’une projection (ex: UTM)


�� Les cartes représentent un espace selon une précision Les cartes représentent un espace selon une précision donnée. Cette précision est indiquée par le rapport entre la donnée. Cette précision est indiquée par le rapport entre la taille sur la carte et la taille sur le terrain de l’objet que ltaille sur la carte et la taille sur le terrain de l’objet que l’on ’on représente. représente.

�� Ce rapport est l’échelle de la carte, qui peut être écrit de Ce rapport est l’échelle de la carte, qui peut être écrit de deux manièresdeux manières : le mode texte et le mode dessin. : le mode texte et le mode dessin.

�� Mode texteMode texte :: 11 : 50000 (1cm sur la carte = 50 000 : 50000 (1cm sur la carte = 50 000 cm sur le terrain)cm sur le terrain)

�� Mode dessinMode dessin :: 0 0 250 km250 km

B2. Notions de base de Cartographie: B2. Notions de base de Cartographie: échelleéchelle

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B2. Notions de base de Cartographie: B2. Notions de base de Cartographie: 2 types de cartes2 types de cartes

�� Cartes topographiques: Cartes topographiques: représentent une vision représentent une vision générale du territoire (routes, rivières, forêts, villes…)générale du territoire (routes, rivières, forêts, villes…)

�� localisation, dlocalisation, dééfinition de parcours et de trajetsfinition de parcours et de trajets

�� Cartes thématiques: Cartes thématiques: elles sont un moyen de faire elles sont un moyen de faire passer un message sur une problématique particulière passer un message sur une problématique particulière


B2. Notions de base de Cartographie: B2. Notions de base de Cartographie: sémiologie sémiologie graphiquegraphique�� La sémiologie graphique est la discipline qui commande les La sémiologie graphique est la discipline qui commande les

règles de présentation et de mise en page d’une carte. règles de présentation et de mise en page d’une carte.

�� Objectif:Objectif: permettre aupermettre au

lecteur d’interpréter unlecteur d’interpréter un

phénomène donné surphénomène donné sur

le terrainle terrain

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� La mise en page des cartes comprend quelques éléments indispensables. – un titre– une légende– une échelle– la date, les sources et l’auteur– éventuellement un cadre pour délimiter la carte dans la page

utilisée.


B2. Analyses thématiquesB2. Analyses thématiques� correspondent aux traitement statistiques que l’on peut faire avec les

données

� impliquent d’identifier les données selon leur nature

� s’appuient sur des variables à caractère qualitatif et des variables à caractère quantitatif.

Les données qualitativesLes données qualitatives sont celles qui peuvent être nommées : un arbre, une maison, une route.

– Les données nominales– Les données ordinales

Les données quantitativesLes données quantitatives sont celles qui peuvent être mesurées : un taux d’humidité, une densité, voire une altitude.

– Les ratios (densités, etc…)– Les intervalles (courbes isothermiques, isohypses,…)

� Ces données peuvent être représentées et différentiées à l’ai de de plusieurs types de figurés : taille/couleur/forme/valeur/grain/te xture-structure/orientation

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Les modes de représentation cartographique


C C -- Concepts de base des SIGConcepts de base des SIG : notions informatiques: notions informatiques

C1. C1. Modes de représentation des données graphiquesModes de représentation des données graphiques

C2. C2. Structuration en couches d’informationStructuration en couches d’information

C3. C3. Requêtes et Base de données Requêtes et Base de données

C4. C4. Représentation simplifiée du fonctionnement d’une Représentation simplifiée du fonctionnement d’une application SIGapplication SIG

C5. C5. Aspect techniqueAspect technique

C6. C6. Définition des sourcesDéfinition des sources

C7. C7. Calage de cartes et numérisation de couchesCalage de cartes et numérisation de couches

C8.C8. Enrichissement de la base de donnéesEnrichissement de la base de données

C9.C9. Termes utilisés dans ManifoldTermes utilisés dans Manifold

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C1. Modes de représentation des données graphiquesC1. Modes de représentation des données graphiques

L’informatique permet de représenter des images de 2 L’informatique permet de représenter des images de 2 manières différentesmanières différentes

�� 1/ Type 1/ Type RasterRaster-- Des images «Des images « simplessimples » (cartes scannées ou photos » (cartes scannées ou photos

aériennes)aériennes)

-- Des images «Des images « matriciellesmatricielles »»(images satellites):(images satellites):


C1. Modes de représentation des données graphiques C1. Modes de représentation des données graphiques

�� 2/ Type vectoriel2/ Type vectoriel

La représentation vectorielle intègre trois types d’objetsLa représentation vectorielle intègre trois types d’objets : les : les points, les lignes, les surfaces. 2 particularités:points, les lignes, les surfaces. 2 particularités:

-- Ces données sont «Ces données sont « géoréférencéesgéoréférencées »», ce qui signifie , ce qui signifie qu’elles sont référées à un système de coordonnées. qu’elles sont référées à un système de coordonnées.

-- Les données graphiques sont couplées à d’autres Les données graphiques sont couplées à d’autres informations (les attributsinformations (les attributs ); les attributs sont organisés ); les attributs sont organisés en bases de données et sont des informations en bases de données et sont des informations complémentaires concernant chaque objet représenté.complémentaires concernant chaque objet représenté.

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C2. Structuration en couches d’informationC2. Structuration en couches d’information

�� Les informations sont organisées enLes informations sont organisées en calques ou couches calques ou couches (layer) (layer) :: chaque calque contient un seul type d’informationchaque calque contient un seul type d’information�� Ceci permet à la fois de ne pas faire de mauvaises manipulations sur les objets, de permettre des opérations sur tous les ob jets d’un calque en une seule fois (puisqu’ils sont identiques sur le plan géométrique), mais aussi de manipuler et placer les objets de manière rigoureus e et cohérente.

�� On superposera donc des calques dans unOn superposera donc des calques dans unprojet pour obtenir une carte. projet pour obtenir une carte.

�� Chaque couche contient 2 types d’information:Chaque couche contient 2 types d’information:

� Les informations graphiques (c.a.d le tracé desobjets)

� Les informations alphanumériques (ce qui correspond à la qualité des objets et auxinformations que l’on peut souhaiter y associer)

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C3. Requêtes et Base de données C3. Requêtes et Base de données

Le principe desLe principe des requêtesrequêtes permet d’interroger efficacement permet d’interroger efficacement ces données pour retrouver l’informationces données pour retrouver l’information

�� elles sont un elles sont un outil fondamental des bases de donnéesoutil fondamental des bases de données

�� elles ont 3 fonctions principales:elles ont 3 fonctions principales:

�� la réalisation de vuesla réalisation de vues (consultation de données n’intéressant (consultation de données n’intéressant qu’une thématique précise)qu’une thématique précise)

�� la maintenancela maintenance (ajout et suppression d’informations)(ajout et suppression d’informations)

�� la recherche d’informationsla recherche d’informations (recherche d’informations par (recherche d’informations par critères)critères)


Le SIG permet d’exploiter des données d’autres formats provenant d’autres logiciels

Le SIG permet d’éditer des cartes, des statistiques , des rapports avec des options de mise en page avancée

Afin de permettre la diffusion, l’échange de donnée s, le SIG peut exporter vers différents supports

Lorsque le format numérique n’est pas disponible, il est possible de numériser des cartes papier

C4. ReprésentationC4. Représentation simplifiée du fonctionnement d’une application simplifiée du fonctionnement d’une application SIGSIG

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C5. ASPECT TECHNIQUEC5. ASPECT TECHNIQUE

Un SIG doit permettre à son utilisateur de traiter rapidement Un SIG doit permettre à son utilisateur de traiter rapidement des données lourdes, et se présentant sous de multiples des données lourdes, et se présentant sous de multiples formats.formats.

�� un SIG doit s’appuyer sur des configurations assez un SIG doit s’appuyer sur des configurations assez spécifiquesspécifiques ::

�� Grande capacité de stockage sur le Disque dur (Grande capacité de stockage sur le Disque dur (au moins 10 au moins 10 GoGo))

�� Vitesses de traitement importantes pour les opérations sur Vitesses de traitement importantes pour les opérations sur des fichiers lourdsdes fichiers lourds : : Processeur Processeur PentiumPentium 4 4 et et 512 Mo de 512 Mo de RAM minimumRAM minimum

�� Présence de périphériques permettant l’acquisition, le Présence de périphériques permettant l’acquisition, le traitement et l’export d’imagestraitement et l’export d’images : scanner, écran de taille : scanner, écran de taille suffisante (minimum 15’’), imprimante de qualité, graveur.suffisante (minimum 15’’), imprimante de qualité, graveur.


C6. Définition des sourcesC6. Définition des sources

�� les producteurs sont très variésles producteurs sont très variés : IGB (cartes topographiques), géomètres : IGB (cartes topographiques), géomètres (relevés topographiques), structures publiques (fond vectoriel),(relevés topographiques), structures publiques (fond vectoriel), producteurs producteurs d’images satellites, sont autant d’acteurs. d’images satellites, sont autant d’acteurs.

�� les représentations géographiques sont extrêmement variéesles représentations géographiques sont extrêmement variées : cartes : cartes topographiques, données 3D, images satellites, données GPS, voirtopographiques, données 3D, images satellites, données GPS, voire e tableaux Excel. tableaux Excel.

�� les formats de fichiers sont également à considérerles formats de fichiers sont également à considérer : un format ne pouvant : un format ne pouvant pas être lu par son logiciel n’est pas utilisable. Ceci est souvpas être lu par son logiciel n’est pas utilisable. Ceci est souvent un écueil, ent un écueil, par exemple dans le cas d’utilisation d’images satellites, qui ppar exemple dans le cas d’utilisation d’images satellites, qui proposent des roposent des formats relativement ésotériques pour les logiciels de SIG couraformats relativement ésotériques pour les logiciels de SIG courants. nts.

�� le système de projection, ainsi que la structuration des donnéesle système de projection, ainsi que la structuration des données attributaires, attributaires, sont des informations primordiales lors de la recherche de donnésont des informations primordiales lors de la recherche de données. Si l’on es. Si l’on ne possède pas la signification des tables d’attributs, qui compne possède pas la signification des tables d’attributs, qui comportent des ortent des intitulés souvent codés, elles sont difficilement exploitables. intitulés souvent codés, elles sont difficilement exploitables. De même, si la De même, si la projection du fichier n’est pas connue, il sera difficile à intéprojection du fichier n’est pas connue, il sera difficile à intégrer dans le reste grer dans le reste du projet. du projet.

Les données cartographiques sont relativement compliquées à traiLes données cartographiques sont relativement compliquées à traiter, pour ter, pour diverses raisonsdiverses raisons : :

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C7. Calage de cartes et numérisation de couchesC7. Calage de cartes et numérisation de couches

� Une des sources d’information importantes pour les données numériques reste les fonds de cartes topographiques. Une fois scannés, ces fonds de cartes peuvent être intégrés au projet e t géoréférencés pour être affichés dans le système de projection du projet en cours.

�� Le principe du Le principe du géoréférencementgéoréférencement est d’attribuer des coordonnées est d’attribuer des coordonnées géographiques à un objet qui n’en a pas au départ. géographiques à un objet qui n’en a pas au départ.

� Pour cela, il convient d’avoir un fichier de référence, situé dans la même emprise spatiale que le fichier à caler, et de trouv er au minimum 4 points de repère communs entre les deux fichiers.

� Ces quatre points, dénommés « Control Points« Control Points »» sont reportés sur les deux calques, avec des noms ou numéros identiques. Le principe est alors d’appliquer une fonction polynomiale aux points du fichier à caler pour trouver les coordonnées de chaquepixel, à partir des points de référence.


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C8. Enrichissement de la base de donnéesC8. Enrichissement de la base de données

La mise à jour de la BD est un travail de maintenance, qui peu t s’effectuer au quotidien. Il s’agit d’intégrer de nouvelles données, de supprimer ou d’archiver les anciennes. Les données se récoltent de diverses manières selon leur nature.

� Des données statistiques se récoltent par le biais d’enquêtes su r le terrain, qui sont répertoriées sur des questionnaires. La saisie de questionnaire est une tâche relativement courante en SIG, et p eut être optimisée par la préparation d’un masque de saisie.

� Des données de localisation se récoltent de plus en plus par GPS, pour être ensuite importées dans le logiciel. La récolte se fait également sur le terrain mais demande plutôt un travail de préparation en exami nant des documents cartographiques pré–existants. Selon les thèmes traités, les cartes topographiques, les photographies aériennes voir e les images satellites sont des supports de repérage indispensable s avant de procéder à des localisations plus précises.


C9. Termes utilisés dans ManifoldC9. Termes utilisés dans Manifold

�� «« ComponentComponent »» = espace de travail dans lequel on peut = espace de travail dans lequel on peut effectuer toutes les opérations destinées à traiter ses effectuer toutes les opérations destinées à traiter ses données: acquisition, compilation, mise en forme, traitement. données: acquisition, compilation, mise en forme, traitement. L’extension d’un component est L’extension d’un component est ..mapmap

�� «« ProjectProject » » = compile l’ensemble des couches qui ont été = compile l’ensemble des couches qui ont été choisies pour créer la cartechoisies pour créer la carte

�� «« DrawingDrawing »» = fichier vectoriel= fichier vectoriel

�� «« ImageImage »» = image= image

�� «« SurfaceSurface »» = fichier 3D= fichier 3D

�� «« TableTable »» = fichier de tableurs (type Excel ou Access)= fichier de tableurs (type Excel ou Access)

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Exercice pratique…Exercice pratique…

0

Mainstreaming Energy for Poverty Reduction and Economic Development (MEPRED)

ATELIER DE FORMATION SUR LES SYSTEMES D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE (SIG)

« Notions de base en SIG et introduction au logiciel Manifold »

Ouagadougou, 3 juillet 2007

Atelier de Travaux Pratiques

Création d’une carte présentant

la situation de l’électrification rurale au Burkina Faso

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Opérations de paramétrage en préambule

Avant de débuter votre travail, paramétrer le logiciel pour que les menus File/Open et File/import pointent directement dans les répertoires qui vous conviennent.

o Aller dans Tools/Option et choisir File Location. o En double cliquant sur les chemins situés en face de « Import and Export » et

de « Projects », un bouton apparaît

Ce bouton permet de naviguer dans l’explorateur et de pointer vers le répertoire où se trouvent vos données. Cette opération permet un gain de temps appréciable en phase de projets.

2

Créer un projet (File/new) :

3

Enregistrer ce projet dans le répertoire que vous avez prévu sous le nom « Electrification rurale BF » :

4

Import des données � Import des données administratives

• choisir le menu File/Import/ Drawing • choisir l’extension « shp » Files dans le menu « fichier du type ». • Importer les fichiers du répertoire ADMINISTRATIF :

- Chefs lieux - Départements - Pays - Province - Région

• une boîte de dialogue apparaît lors de l’import. Chaque import implique de choisir les champs que l'on souhaite importer. Faire OK pour tous les fichiers.

5

• La fenêtre « Project » contient désormais les 5 couches (drawings) associés à leurs tables :

• Renommer ces couches en utilisant les fonctions de la fenêtre « Project » :

� Oter le terme « drawing » à chaque couche. Le terme « table » doit être conservé, pour ne pas avoir deux composants du même nom.

• Créer un répertoire « CARTE ADMINISTRATIVE » pour classer tous ces calques

(bouton create/folder)

6

�� Import des données sur l’électrification rurale • choisir le menu File/Import/ Drawing • choisir l’extension « shp » Files dans le menu « fichier du type ». • Importer les fichiers du répertoire ELECTRIFICATION RURALE

La fenêtre ‘Project’ contient 4 nouveaux calques avec leurs tables :

• Renommer les calques • Créer un répertoire « ELECTRIFICATION RURALE » pour classer tous ces calques

(bouton create/folder)

7

�� Import des données sur le réseau national • Procéder de façon identique aux deux premiers imports • Renommer les calques • Créer un répertoire « RESEAU NATIONAL » pour classer tous ces calques Nous avons désormais une arborescence claire et comparable à celle en place sur le disque dur :

• Etudier le contenu des calques, en termes d’objets et d’attributs

8

Mise en couleur des différents calques Les calques ont été importés avec leurs couleurs par défaut, en l’occurrence avec des tons gris. Il convient donc de leur donner des couleurs satisfaisantes pour obtenir une carte plus présentable.

• les couleurs se changent sur le calque qui est actif. On accède aux couleurs en cliquant sur

les icônes de la barre ‘format’ correspondant à l’objet que vous souhaitez modifier.

• Calque ‘Régions’

• Calque ‘Provinces’

• Calque ‘Départements’

1 2 3 4 5

1 laisser ‘Area Foreground’ tel quel 2 paramétrer ‘Area Background’ sur l’icône vide (à droite du panneau de couleurs) 3 paramétrer ‘Area Border Foreground’ en noir 4 paramétrer ‘Area Border Background’ sur l’icône vide 5 paramétrer ’Area Border Size’ sur 2

1 laisser ‘Area Foreground’ tel quel 2 paramétrer ‘Area Background’ sur l’icône vide 3 paramétrer ‘Area Border Foreground’ en noir

1 2 3

1 laisser ‘Area Foreground’ tel quel 2 paramétrer ‘Area Background’ sur l’icône vide

9

• Calque ‘Pays’

• Calque ‘Localités en cours d’électrification’

• Calque ‘Localités en projet d’électrification’

• Calque ‘Localités électrifiées’

• Calque ‘Localités électrifiées ER’

1 laisser ‘Area Foreground’ tel quel 2 paramétrer ‘Area Background’ sur l’icône vide 3 Paramétrer ‘Area Border Foreground’ en noir

1 2 3 4

1 paramétrer ‘Point Foreground’ en noir 2 paramétrer ‘Point Background’ en orange 3 conserver ‘Point Style’ 4 paramétrer ’Point Size’ sur 5

1 paramétrer ‘Point Foreground’ en noir 2 paramétrer ‘Point Background’ en rouge 3 conserver ‘Point Style’ 4 paramétrer ’Point Size’ sur 5

1 paramétrer ‘Point Foreground’ en noir 2 paramétrer ‘Point Background’ en jaune 3 conserver ‘Point Style’ 4 paramétrer ’Point Size’ sur 5

Ne rien modifier

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• Calque ‘Centrales’

• Calque ‘Localités’

1 2 3 4

1 paramétrer ‘Point Foreground’ en marron ( 2ème colonne →, 4ème ligne↑ ) 2 paramétrer ‘Point Background’ en noir 3 paramétrer ‘Point Style’ comme indiqué ci-dessus 4 paramétrer ‘Point Size’ sur 7

1 2 3 4

1 paramétrer ‘Point Foreground’ en rose ( 2ème ligne↑ ) 2 paramétrer ‘Point Background’ en mauve ( 6ème colonne →, 2ème ligne↑ ) 3 conserver ‘Point Style’ 4 paramétrer ‘Point Size’ comme indiqué ci-dessous :

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Les objets d’un même calque sont représentés différemment selon leurs attributs.

• Calque ‘PNE’

1 paramétrer ‘Point Foreground’ en gris 2 paramétrer ‘Point Background’ en marron 3 conserver ‘Point Style’ 4 paramétrer ‘Point Size’ comme indiqué ci-dessous :

12

• Calque ‘Réseau FDE’

1 2 3

1 paramétrer ‘Line Foreground’ en vert ( 6ème colonne →, 9ème ligne↑ ) 2 conserver ‘Line Style’ 3 paramétrer ‘Line Size’ sur 2

13

• Calque ‘Réseau routier’

1 2 3

1 paramétrer ‘Line Foreground’ comme indiqué ci-dessous :

2 paramétrer ‘Line Style’ comme indiqué ci-dessous :

3 paramétrer ‘Line Size’ comme indiqué ci-dessous :

2ème col. →→→→, 7ème ligne↑↑↑↑ 4ème ligne↑↑↑↑ 5ème col. →→→→, 4ème ligne↑↑↑↑

14

• Calque ‘Réseau Sonabel’

1 2 3

1 paramétrer ‘Line Foreground’ comme indiqué ci-dessous :

2 Conserver ‘Line Style’

3 paramétrer ‘Line Size’ comme indiqué ci-dessous :

5ème col. →→→→, 4ème ligne↑↑↑↑ 4ème col. →→→→, 5ème ligne↑↑↑↑

15

Création d’une carte (création d’un composant « Map ») • En choisissant le menu ’create/Map’, une fenêtre de dialogue s’ouvre.

Sélectionner un calque Nommer la carte Déplacer un calque vers le bas ou vers le haut

• Cette fenêtre permet de choisir les calques que l’on souhaite afficher, et de les organiser de la manière souhaitée. Nommer la carte ‘Electrification rurale BF’.

16

• La carte ainsi créée apparaît dans la fenêtre ‘Project’.

• Pour afficher la carte dans la fenêtre principale, double cliquez sur le composant Map « Electrification rurale BF ».

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La carte ainsi créée est constituée des couches qui avaient été sélectionnées. • A noter que les fenêtres du type ‘pane’ (voir le menu ‘View/panes’), et dans ce cas la

fenêtre ‘Project’ peuvent être déplacées en les saisissant avec la souris au niveau de la barre supérieure, tout en appuyant sur le touche ‘Ctrl’. Elles peuvent ensuite être redimensionnées pour avoir une meilleure vue d’ensemble de la carte.

18

Ajout d’étiquettes à la carte (Labels) Les données étant prêtes, il est possible de débuter la mise en forme de la carte. Afin de donner du sens à la carte, la présence d’écritures est nécessaire. • Sélectionnez le calque ‘Régions’ et créez un composant Label (‘Create/Label’)

• Une boite de dialogue s’ouvre. Nommer le composant ‘Noms régions’, et double-cliquez la colonne ‘Région’. Le champ ‘Text’ se remplit avec la colonne choisie.

19

• En cliquant OK, un nouveau composant se crée dans la fenêtre ‘Project’

• Répéter cette opération pour les couches :

� Localités en projet d’électrification � Localités en cours d’électrification � Localités ER � Localités

Nous obtenons l’arborescence suivante :

20

• Glisser ces composants dans la fenêtre Carte, les noms des couches correspondantes

apparaissent

21

Organisation de la carte Il est possible de réorganiser les différentes couches entre elles afin que celles-ci puissent apparaître clairement sur la carte. • Cliquer sur View/Panes/Layers

• Une fenêtre présentant l’ensemble des couches composant la carte apparaît. On peut ainsi déplacer ces couches pour les réorganiser.

22

• On s’aperçoit que le nom des Régions n’apparaît pas clairement. Placez-vous sur l’onglet « Nom régions » et mettre le texte en gras

23

Utilisation de l’outil ‘Query’ Afin de rentre la carte plus lisible, nous décidons d’afficher uniquement les localités dont la population est supérieure à 10 000 habitants. • Ouvrez la table associé au drawing localité. • Dans l’outil ‘Query’, intégrer les paramètres suivants :

• Cliquez sur ‘Select’, les localités correspondant au critère de population sont

sélectionnées :

• De même sur le drawing correspondant, les localités répondant à la requête sont

sélectionnées :

‘Champs’ de la Table

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• Notons que la même requête aurait pu être formulée directement sur le drawing. � Nous pouvons désormais créer une couche regroupant les localités dont la population est supérieure à 10 000 habitants.

25

• Toujours sur le drawing ‘localités’ sur lequel nous avons effectué la requête, cliquez sur Edit/Copy puis, sur le panneau Project, cliquez sur ‘Paste as drawing’ :

• Un calque ‘Localités 2’ apparaît. Le renommer en ‘Localités > 10000’. En ouvrant ce calque, on s’aperçoit que seules les localités précédemment sélectionnées y apparaissent.

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• Créer une étiquette ‘Nom Localités > 10000’ en utilisant la méthode vue précédemment.

• Faisons maintenant glisser cette nouvelle couche et l’étiquette associée sur notre carte, en

ayant pris soin au préalable de faire disparaître la couche ‘Localités’ et son étiquette. Nous obtenons la carte suivante :

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Finalisation de la carte (échelle, titre, légende, sources, nom auteur, date)

• Se placer sur la carte et créer une légende en faisant View/legend • Cocher les deux options ‘Show legend’ et ‘Customize Legend’

• Avec les boutons ‘Add Entry’, ‘Delete Entry’, et les menus ‘Customize Legend/Type’,

‘Customize Legend/Text’, ‘Customize Legend/Label’, réorganiser la légende pour qu’elle apparaisse plus clairement

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• En cliquant sur OK, la légende s’affiche dans la carte. Celle-ci prenant beaucoup de place,

se placer dessus, cliquer avec le bouton droit, et choisir le menu ‘Hide’

29

• La légende disparaît alors de la fenêtre carte • Choisir le menu View/Scale Bar pour paramétrer la barre d’échelle. Paramétrer la boîte

‘Display’ sur 100 km.

30

• Choisir le menu View/North Arrow pour faire apparaître l’orientation

• Dans la fenêtre ‘Project’, créer un composant ‘Layout’ et le nommer ‘Carte électrification

rurale BF’. Spécifier la ‘Map’ à laquelle ce ‘Layout’ se réfère :

31

• Un nouveau composant apparaît dans la fenêtre ‘Project’ :

• Ouvrir le ‘Layout’ • Orienter la carte en mode paysage • Cliquer droit sur la carte puis sur ‘Properties’ et afficher la légende :

32

La carte se présente désormais comme suit :

33

• Mettre la date et le nom de l’auteur en choisissant ‘Tools/ Insert Text’

• Mettre un titre en opérant de la même manière

Il est possible de changer la position et la police du texte après coup en sélectionnant Ctrl+Alt et en cliquant sur la boîte de texte. Carte finale :

34

35

• Cette carte étant terminée, l’exporter avec le clic droit sur le composant ‘Layout’

La boîte de dialogue qui s’ouvre donne le choix de plusieurs formats.

36

• Une fois la carte exportée, celle-ci peut être facilement diffusée.

• Il est également possible de créer une image, en choisissant le menu ‘Make image’ avec le

clic droit.

37

• L’image peut être nommée au niveau de la fenêtre de dialogue qui s’ouvre alors.

• Cette image peut enfin être exportée via le menu Clic droit/export

38

• Le choix du format tif permet d’exporter une image en format dit ‘Geotiff’. Ce format est très intéressant pour échanger son image, car elle continue d’être exploitable sous d’autres SIG.

39

• Il est enfin possible de l’imprimer via le menu file/print. La taille de votre impression

dépendra de votre imprimante et du choix que propose le pilote.

40

Import d’une image à géoréférencer Il s’agit de traiter ici un exemple dans lequel nous faisons l’hypothèse que nous ne disposons pas des couches vectorielles ‘Régions’ et ‘Provinces’ mais uniquement de la couche ‘Pays’. Pour se placer dans cette configuration, cliquez deux fois sur les onglets ‘Régions’ et ‘Provinces’ afin que ces couches n’apparaissent plus sur la carte :

• Nous avons à notre disposition une carte au format .jpg, donc non géoréférencée,

présentant le découpage administratif qui nous intéresse. Importer l’image ‘Carte admin BF’.

� L’objectif est de géoréférencer cette carte à partir du fichier vectoriel de référence « Pays »

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Fichier référence Fichier à caler

• Le but de l’opération est d’indiquer au logiciel des points communs entre les deux fichiers. Il convient donc avant toute chose de parcourir les deux images afin de repérer des points pouvant servir de référence commune entre les deux fichiers.

• Ouvrir le panneau permettant de créer des ‘Control Points’ avec le menu

View/Panes/Control Points (Alt+Shift+C) • Une boîte de dialogue apparaît. Cette boîte de dialogue permet de disposer d’outils pour

effectuer l’opération. Ces outils sont « New Control Points » et « New Blank Control Points ».

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New control points New blank control points

• Dans le but de mettre en place des points de référence, double cliquez sur le calque ‘Pays’ pour rendre active la fenêtre de la couche de référence.

• Choisir l’outil « New Control Points », cliquer aux endroits que l’on a repérés comme

étant des points de repère potentiels. • A chaque clic, un point sera rajouté dans le fenêtre de dialogue Control Points. Les

coordonnées de ces points sont indiquées dans le système de projection associé à la couche ‘Pays’. Pour connaître ce système de projection, cliquez droit sur la couche ‘Pays’ puis sur ‘Properties’ :

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• Prévoir au minimum 4 points de calage pour obtenir des résultats fiables :

Coordonnées Control points

• Réaliser la même opération sur l’image à géoréférencer • A la fin de cette opération, on a une fenêtre « Control Points » dont le contenu est

différent selon si l’on rend active la fenêtre « image à géoréférencer» ou la fenêtre « image de référence ». Les coordonnées de l’image à géoréférencer sont en pixel, celles de l’image de référence en coordonnées projetées.

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image à géoréférencer (coordonnées en pixels) image de référence (coordonnées projetées) • Le but de l’opération est de calculer les coordonnées de chaque pixel de l’image à caler en

coordonnées projetées, grâce au fichier de référence. • Pour réaliser cela, il faut rendre active la fenêtre de l’image à géoréférencer et utiliser le

bouton ‘Register’ du panneau ‘Control Points’ . • Ce bouton ouvre une nouvelle boîte, dans laquelle il faut indiquer comme image de

référence le fichier déjà géocodé.

• Le calcul se fait alors automatiquement. On obtient une déformation de la carte, et la barre d’état indique les coordonnées géographiques lorsque l’on promène la souris sur la fenêtre.

45

coordonnées géographiques

• En faisant glisser la ‘Carte admin BF’ sur la Map, on constate que le calage s’est réalisé

correctement et que nous avons un découpage administratif équivalent au précédent. Veiller à ce que la ‘Carte admin BF’ soit en dessous de toutes les autres couches afin que celles-ci continuent à apparaître.

46

Placer la ‘Carte admin BF’ sous les autres couches

47

Découpage Régional • Enregistrer le fichier sous un autre nom, par exemple ‘Electrification rurale BF –

Région Est’. Cela nous permettra d’effectuer des découpages sur notre carte et donc sur nos Drawings sans perdre la carte que nous venons de créer.

A partir de la ‘Map’ ‘Electrification rurale BF’ nous allons isoler la région Est. Replaçons nous dans la configuration de départ : � double-cliquez sur l’onglet ‘Carte admin BF’ pour la rendre invisible, � double-cliquez sur les onglets ‘Régions’, ‘Nom de régions’, et ‘Provinces’ pour les faire

apparaître.

• Créer un calque ‘Découpe régionale’, le faire glisser sur la carte et le positionner à la fin, sous les autres calques

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• Sélectionner l’option ‘Zoom Box’ de l’outil Navigation :

• Paramétrer l’affichage de manière à obtenir l’emprise spatiale souhaitée :

Création d’une ‘Zoom Box’ autour de la région Est

Nous obtenons la vue suivante :

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• Répéter cette opération autour de la région Est plusieurs fois si nécessaire pour obtenir une vue de la région la plus large possible.

• Toujours sur le calque ‘Découpe régionale’, sélectionner l’option ‘Insert Area’ de l’outil

‘Tools’ :

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• Dessiner un rectangle correspondant à l’emprise spatiale souhaitée :

• Une zone sombre délimitant notre emprise spatiale apparaît :

51

�� Utilisation de l’outil ‘Transform’

Nous allons désormais supprimer tous les éléments hors de notre emprise spatiale, donc hors de la zone sombre. • Pour supprimer les Régions hors de notre zone, paramétrer l’outil ‘Transform’ comme suit :

• Effectuer la même opération avec la couche ‘Provinces’ :

Nous avons alors la carte suivante :

« Des objets du calque ‘Régions’… »

« …ne conserver que les zones d’intersection

avec… »

« … les objets ( = zone sombre) du calque ‘Découpe

régionale’»

52

• Effectuer la même opération pour toutes les autres couches de la carte

etc. Nous obtenons ainsi une carte comportant uniquement les éléments compris dans notre emprise spatiale :

53

• A l’aide de l’outil ‘Zoom Box’…

…agrandissez la représentation de la carte :

54

• Nous pouvons désormais rendre invisible le calque ‘Découpe régionale’ en double-

cliquant sur l’onglet correspondant.

55

• Créons maintenant un ‘Layout’ à partir de notre carte afin de pouvoir la mettre en page

puis l’imprimer. Nommez le « Région Est ».

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• Sélectionner le dossier « parent », à savoir la Map ‘Electrification rurale BF’

57

Un Layout ‘Région Est’ apparaît dans notre fenêtre ‘Project’ :

• En ouvrant ce ‘Layout’, on s’aperçoit que la taille de notre carte est beaucoup trop petite pour pouvoir l’exploiter. Cela s’explique par le fait que, bien que nous ayons supprimé les éléments hors de notre emprise spatiale, l’affichage de la carte d’origine a été conservé.

58

• Nous allons donc créer une « vue » qui nous convienne. Pour ce faire, retournez sur la Map

‘Electrification rurale BF’. Nous allons créer une « vue » correspondant à ce que nous avons à l’écran en utilisant View/Panes/Views.

59

• Une fenêtre apparaît. Cliquez sur l’icône ‘New View’ et nommez cette vue ‘Région Est’

60

• Revenez sur le Layout ‘Région Est’ • Cliquez droit puis sur ‘Properties’ Il s’agit maintenant de choisir le ‘Scope’ de notre ‘Layout’, c’est à dire l’ emprise spatiale que nous souhaitons faire apparaître. Sélectionner ‘view’, notre vue ‘Région Est’ apparaît. Cliquez sur OK.

61

• Nous obtenons un ‘Layout’ correspondant à ce que nous avions sur notre Map ‘Electrification rurale BF’.

• Compléter la carte en ajoutant la légende, l’orientation, le titre…

62

Principales fonctionnalités

Importer des données � p.4

Renommer un calque � p.5

Créer un répertoire (folder) � p.5

Mettre en couleur les différents calques � p.8

Créer une carte (Map) � p.15

Déplacer des fenêtres � p.17

Ajouter des étiquettes à la carte (Labels) � p.18

Réorganiser les calques de la carte � p.21

Requête grâce à l’outil ‘Query’ � p.23

Créer une couche à partir d’une sélection (‘Paste as drawing’) � p.25

Créer une légende � p.27 et 32

Afficher l’échelle � p.29

Afficher l’orientation � p.30

Créer un Layout (carte sous sa forme finale) � p.30

Insérer du texte sur la carte � p.33

Exporter un Layout � p.35

Créer un image � p.36

Exporter une image � p.37

Imprimer un Layout ou une image � p.39

Géoréférencer une image � p.40

Notion de ‘Control Points’ � p.41

Effectuer un découpage spatial � p.47

Requête grâce à l’outil ‘Transform’ � p.51

Créer une vue � p.58

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Rappel : arborescence de la fenêtre ‘Project’

Folder (répertoire contenant des Drawings)

Drawing (se dit aussi ‘calque’ ou ‘couche’ ou ‘layer’)

Image

Layout (carte finale, liée à la Map)

Labels (étiquettes d’un champ de la table associée à la couche ‘Localités’)

Table (table contenant les attributs associés au Drawing ‘Localités électrifiées’)

Map (carte = superposition de Drawings)

Outil ‘Create’ (pour créer un nouveau Drawing, une nouvelle Map, un Labels…)

Documents

ATELIER DE FORMATION « Notions de base en SIG et ... · B - Concepts de base des SIG: notions géographiques ... adoptées pour les besoins de la cartographie et du positionnement