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Travaux pratiques de l'échelle SIG
la direction
Touati Wahiba
l'étudiant
abd el Hakim Zereg
Plan de travail
chapitre 1 : Informations sur le système d'information
géographique
❖ Définition
❖ système de projection
❖ les types de systèmes de projection
❖ les systèmes de projections adopté en Algérie
chapitre 1: travaux pratiques
❖ TP1 : calage et affichage d'un carte topographique.
❖ TP2 : calage d'un carte qui ne de pas de données
géographique.
❖ TP3 : Dessiner et créer une base de données.
❖ TP4 : numérisation et correction typologie.
❖ TP5 : les requetes gestion de base de données.
❖ TP6 : maison de pages et utilisation des symbologie
donc création de base de données.
Informations sur le système d'information géographique
Définition
Les systèmes de projection en SIG sont des techniques
mathématiques utilisées pour représenter la surface
tridimensionnelle et courbée de la Terre sur un plan
bidimensionnel. Ils permettent de convertir des coordonnées
géographiques (latitude, longitude) en coordonnées planes tout
en gérant les inévitables distorsions liées à cette transformation.
Chaque système est conçu pour répondre à des objectifs précis,
tels que préserver les distances, les angles, ou les surfaces,
rendant ainsi possible une analyse et une visualisation
géographique adaptées aux besoins spécifiques.
système de projection
Un système de coordonnées est une structure de référence qui
définit la position d’entités dans un espace à deux ou trois
dimensions. Les cartes et les scènes utilisent des systèmes de
coordonnées pour localiser et afficher des données correctement
sur la surface de la terre et les unes par rapport aux autres. Les
systèmes de coordonnées peuvent être horizontaux, et définir
l'endroit où les entités se trouvent sur le globe, ou verticaux, et
définir la hauteur ou la profondeur des entités par rapport à une
surface. Les systèmes de coordonnées peuvent être définis dans
des cartes et des scènes.
système de coordonnées
Un système de coordonnées est un cadre de référence
permettant de localiser des points dans l’espace en utilisant des
valeurs numériques. Il existe deux types principaux :
1.Système de coordonnées géographiques : basé sur la
latitude et la longitude, qui positionnent un point sur une sphère
ou un ellipsoïde (surface de la Terre).
2.Système de coordonnées projetées : basé sur une surface
plane, résultant de l'application d'un système de projection,
permettant de travailler avec des distances et des angles en
unités métriques ou impériales.
Systèmes de coordonnées verticales
Les systèmes de coordonnées verticales fournissent une
référence pour les coordonnées z, qui sont les mesures de la
hauteur ou de la profondeur des entités. Ils sont toujours
mesurés en unités linéaires, comme des pieds ou des mètres.
Projections cartographiques
Une projection cartographique est la méthode selon laquelle
vous affichez le système de coordonnées et vos données sur
une surface plane (une feuille de papier ou un écran numérique).
Des calculs mathématiques lors de la projection cartographique
permettent de convertir le système de coordonnées utilisé sur la
surface courbe de la Terre en un système adapté à une surface
plane.
Transformations
Même après avoir défini le système de coordonnées qui
correspond à vos données, vous pouvez être amené à utiliser les
données dans un système de coordonnées différent. Dans ce
cas, les transformations se révèlent utiles. Les transformations
convertissent des données d’un système de coordonnées
géographiques en un autre, ou d’un système de coordonnées
verticales en un autre.
types de projections
Projection conique (tangente)
Un cône est placé sur un globe. Le cône et globe se rencontrent le
long d'une ligne de latitude. Il s'agit du parallèle de référence. Le
cône est coupé le long de la ligne de longitude opposée au méridien
central et aplati dans un plan.
Projection conique (sécante)
Un cône est placé sur un globe mais le coupe à travers sa surface. Le
cône et le globe se rencontrent le long de deux lignes de latitude. Ce sont
les parallèles de référence. Le cône est coupé le long de la ligne de
longitude opposée au méridien central et aplati dans un plan.
Aspects planaires
Un plan est placé sur un globe. Le plan peut toucher le globe au pôle
(cas polaire), à l'équateur (cas équatorial) ou sur une autre ligne (cas
oblique).
Aspect polaire (différentes perspectives)
Les projections azimutales ou planes peuvent avoir des points de
perspective différents. Le point de la projection gnomonique est au
centre du globe. Le côté opposé du globe du point de contact est
utilisé pour une projection stéréographique. Le point de perspective
pour une projection orthographique se situe à l'infini.
Les systèmes géodésiques utilisés en Algérie
Les systèmes géodésiques utilisés en Algérie, désignés
par l’arrêté du 15 Rabie Ethani 1444 correspondant au 10
novembre 2022 fixant les systèmes de référence des
coordonnées géographiques, planimétriques et altimétriques
relatifs au territoire national, à savoir sont
Système Géodésique Nord Sahara 1959 :
Pour les besoins de l'établissement de la cartographie régulière
couvrant le territoire de l'Algérie, l'Institut Géographique National
de France (IGN) a conçu et mis en place, en 1959, un système
géodésique bidimensionnel pour l'Algérie, en utilisant les
techniques terrestres de géodésie classique (triangulation) qui
consistent à mesurer les angles et des distances basé sur
l'ellipsoïde de Clarke 1880, ce système géodésique est
dénommé Système Nord Sahara 1959.
System Géodésique Mondial WGS-84 (World Geodetic System 1984):
C'est un système géodésique mondial conçu et mis au point par
le Département de la Défense (DOD) des Etats Unis d'Amérique
(USA). Il est établi à partir des observations géométriques et
gravitationnelles. Les coordonnées de tout utilisateur terrestre,
maritime ou aérien muni d'un récepteur GNSS se réfèrent à ce
système géodésique mondial. Ce système géodésique global
tridimensionnel est caractérisé par :
• L’ellipsoïde de référence: WGS-84
• La projection associée: UTM (Universal Transverse Mercator)
Système de projection UTM :
Le système de projection UTM comporte des fuseaux de 6°
d'amplitude en longitude par rapport au méridien origine de
Greenwich soit 3° d'amplitude de part et d'autre du méridien
central. La terre entière est ainsi divisée en 60 fuseaux.
La zone d'application de la projection UTM : de 80° Sud à 80°
Nord.
L'Algérie s'étale de l'Ouest à l'Est sur quatre fuseaux : le 29, 30,
31 et 32 soit de 9° à l'Ouest du méridien origine (Greenwich) et à
12° à l'Est du méridien origine (Greenwich).
travaux pratiques
calage et affichage d'un carte topographique
Le calage est une étape nécessaire avant tout travail sous SIG, il sert à établir une
relation entre les entités affichées sous le système d’information géographique et leur
position dans le monde réel.
Nous créons la base de données
Nous nous dirigeons vers table des matières Puis nous nous dirigeons vers icône
layers Nous cliquons sur le bouton droit puis choisissons les paramètres
Ensuite, nous choisissons système de coordonnées projetées ensuite UTM ensuite
WGS 1984 ensuite ZONE 31
L’objectif de ce TP est de montrer aux étudiants comment ouvrir et caler une image
sous le logiciel ArcGIS en respectant le système de projection selon lequel elle a été
réalisé
1. Les commandes nécessaires pour le calage des cartes
Pour caler une carte il faut agir comme suit :
a. Ouvrir une image Raster sous le logiciel ArcGIS :
commandes suivantes : ArcMap >Add data>Fichier > Une boite de dialogue
s’affiche sur l’écran (Figure 1), Add > Ok et on affiche la carte
Fig.1 : Choix du type de fichier et ouverture d’une image (carte) « image Raster sous
ArcGIS ».
Après avoir validé l’option la structure pyramidale (Oui), la fenêtre suivante s’affiche :
Un premier bloc de données est donc crée par défaut dans chaque document. Chaque
bloc de données du document représente une carte
Dans la fenêtre, l’image est contenue dans un frame
layers :
- L’image Chott El Hodna.bmp est une image couleur RGB
- Les trois couches Red,Green and Blue ( Rouge, Vert et Bleu) sont affichées.
Dans le menu Géoréférencement ,sélectionner l’image Chott El Hodna .bmp (Image à
géoréférencer) :
On parle également du calage ou calibrage. Le nombre de points utilisés dans le
calage est de 4. Ces points ont été choisis parce qu’ils correspondaient à des positions
particuliers facilement repérables et identifiables aussi bien sur terrain que sur carte.
Géoréférencement à partir de coordonnées connues :
• Saisie des points de calage :
D’une façon générale, il va s’agir de rechercher des relations entre des points
caractéristiques présents dans l’image et leur position réelle à la surface du globe : ce
sont les points de références (aussi appelés « points d’amer » ou « points de calage
»).
La qualité du géoréférencement dépendra de la précision de la localisation des points
d’amer, de leur nombre ainsi que de leur repartition
mer, de leur nombre ainsi que de leur répartition. - Il faut alors localiser des points «
remarquables », caractéristiques sur le document à géoréférencer
rencer. - Ensuite, il faut retrouver leur emplacement sur une couche (raster ou vecteur
peu importe) déjà géoréférencée,sur une carte papier munie de coordonnées , ou faire
correspondre un relevé GPS. Il en faut au minimum 4.
- Plus les points sont nombreux, plus le géoréférencement est précis, mais attention : il
ne faut pas sacrifier à leur nombre la qualité et le degré de confiance dans les
points.Plus ces points sont distants et forment une surface importante (les points
proches de l’alignement font des géoréférencements médiocres), plus l’image finale
sera proche de la réalité du terrain. La saisie des points de calage se fait en cliquant
tout d’abord le point sur l’image à géoréférencer.
Add control points / Points de calage, Cliquez ensuite sur ce bouton
Chaque
ligne correspond aux
coordonnées d’un point : X et Y sur l’image source et X et Y sur l’image de référence
Supprimer un point de calage
Pour supprimer un couple de calage, vous devez afficher la liste des points de calage
puis sélectionner le couple de points. Le bouton situé dans le coin haut – droit de la
boîte de dialogue permet de supprimer la ligne sélectionnée. Le lien disparaît alors
automatiquement de la carte.
Modifier les coordonnées d’un point de calage :
La liste des points de calage permet de sélectionner, par un double – clic, la
coordonnée du point à modifier. Vous pouvez alors saisir la valeur x ou y souhaitée.
TP2 : calage d'un carte qui ne de pas de données
géographique.
Le calage d’une carte qui ne contient pas de données géographiques dans ArcMap (une
application de la suite ArcGIS) nécessite l’utilisation de l’outil de géoréférencement.
Voici les étapes détaillées pour effectuer cette opération :
1. Préparer vos donnée
Données de référence : Une couche SIG (comme un shapefile ou une autre carte
raster déjà géoréférencée) contenant des coordonnées connues.
Carte non géoréférencée : Une image raster (par exemple, TIFF, JPEG, PNG, BMP)
qui ne contient pas de données géographiques.
Ajouter la carte raster non géoréférencée
Cliquez sur File > Add Data > Add Data, puis sélectionnez l’image raster
Ajouter les données de référence
Chargez les couches de données géographiques ou une carte de référence que vous
utiliserez pour aligner la carte non géoréférencée.
Ouvrir la barre d’outils "Georeferencing"
Cliquez sur Customize > Toolbars > Georeferencing pour activer la barre d'outils de
géoréférencement.
Dans la barre d’outils, sélectionnez votre couche raster non géoréférencée dans la liste
déroulante.
4. Identifier des points de contrôle
• Les points de contrôle (Ground Control Points ou GCP) sont des points reconnaissables sur la carte
raster et sur la carte de référence.
Dans la barre d’outils Georeferencing, cliquez sur Add Control Points
Cliquez sur un point dans l’image raster (par exemple, une intersection de routes, un bâtiment,
ou un repère naturel)
Cliquez ensuite sur le même point dans la carte de référence ou entrez ses coordonnées manuellement.
•
1. Cliquez ensuite sur le même point dans la carte de référence ou entrez ses coordonnées
manuellement.
TP3 Dessiner et créer une base de données.
Les cartes sont les outils utilisés le plus fréquemment pour comprendre les
informations spatiales. Qu’il s’agisse d’analyse, de modification, d’illustrer des
rapports, de concevoir des bases de données SIG ou de les gérer, lorsque vous
travaillez avec SIG, vous travaillez avec des cartes. ArcMap vous permet de travailler
avec toutes vos données géographiques dans des cartes, indépendamment du format
ou de l’emplacement des données sous-jacentes.
ArcMap vous permet d’assembler rapidement une carte à partir de couches
prédéfinies ; vous pouvez également ajouter des données à partir de couvertures, de
fichiers de formes, de géodatabases, de grilles, d’images, de tables de coordonnées
ou d’adresses. ArcCatalog a été pensé de manière à fonctionner avec ArcMap.
ArcCatalog vous permet de parcourir, d’organiser et de documenter vos données et de
les glisser facilement sur une carte existante.
1. Lancer ArcCatalog à partir d’ArcMap :
Différents types de fichiers peuvent être crées
:Shapefile… / fichiers de formes, File
Géodatabase/géodatabases, dBase Table/tables
dBase, etc.
 Sélectionner dans l’arborescence l’emplacement du
New Folder / Nouveau fichier
 Cliquer droit dans la fenêtre « Contenu du New Folder
» et choisir New Shapefile / Nouveau Fichier de forme
 Choisir ensuite le Feature Type / type de fichier, le
Name / Nom à créer et renseigner ses propriétés.
Une géodatabase est un modèle de données spatiales utilisé dans
les logiciels SIG (Systèmes d’Information Géographique), notamment
dans la suite ArcGIS d'Esri. Elle permet de stocker, organiser,
analyser et gérer des données géographiques et attributaires dans
une structure relationnelle.
Types de géodatabases dans ArcGIS :
Géodatabase fichier (File Geodatabase)
Géodatabase personnelle (Personal Geodatabase)
Structure de la géodatabase :
• Classes d’entités (Feature Classes)
Jeux de données d’entités (Feature Datasets) :
Nous ouvrons Arc Catalog, puis nous
créons un nouveau fichier. Nous
cliquons sur le bouton droit et
choisissons l'icône Personal Geodatabase
Une nouvelle icône apparaît à l'intérieur du
fichier dans l'arc du catalogue. Nous
faisons un clic droit dessus et choisissons
Feature Datasets
Une nouvelle icône apparaît à l'intérieur du
fichier dans l'Arc du Catalogue, et nous la
nommons en fonction de l'emplacement sur
.lequel nous travaillons
Ensuite, nous faisons un clic droit sur
Factor Dataset, puis choisissons New
Factor Class. Nous créons plusieurs
bases de données et les nommons selon
nos besoin
Nous le nommons et choisissons le type
de dessin polygone facture ligne facture
.point facture
Transformation des données
Il s'agit ensuite de nous préparer une base de travail agréable, avec des noms de
couches (layers) et des couleurs représentatives des éléments. Prenons comme
exemple la couche de Chott El Hodna.
Clic droit sur la couche, properties (ou double-clic sur la couche).
Dans l'onglet General, changer le nom de la couche en " Chott El Hodna ". Dans
l'onglet Symbology, cliquez sur la couleur et changez la en une couleur verte (de votre
choix). Cliquez sur OK.
2. Fonctionnement général de l’outil Edition:
Editor Toolbar / La barre d’outils Editeur contient la majorité des outils d’édition
d’ArcMap. Ils ne seront disponibles que si une session de mise à jour est couverte.
 Start Editing = Stop Editing / La session de mise à jour rend modifiable la
géométrie et les attributs des classes d’entités. Ce système vise à protéger les
données des petites erreurs de manipulation. ll permet surtout l’enregistrement des
modifications au fur et à mesure et donc un possible retour aux géométries et
attributs précédemment sauvegardés.
 L’ouverture et le fermeture d’une session mise à jour se fait via la barre d’outils
Editor
Dans la barre d'outils Editor Cliquez sur l'outil Create
Features Cliquez sur la couche
Chott El Hodna Allez à l'outil
Construction Tools → choisir le
: type de géometrie
Maintenant vous pouvez
commencer à créer les
polygones de Textures
❖ TP4: numérisation et correction typologie.
A. Ajouter une colonne dans la table attributaire : Editor/ Save Edits après/ Stop
Editing. Puis ouvrir la table attributaire / Options / Add Field : renseigner le Nom et le
Type de l’information quand cherche à remplir (texte, chiffres, dates, …)/ ok
B. Remplir les colonnes de la table : Redémarrer l’édition : Editor / Start Editing, ce qui
va nous donner la main pour pouvoir écrire dans la table attributaire. Et finalement, on
ouvre la table attributaire et on remplit les cases. La table peut être renseignée de
deux manières :
B.1. Manuellement
B.2. En faisant des calculs : pluseurs calculs sont possibles :
• Des Calculs simple tels les rapports, aditions, soustractions, multiplications …, ils
peuvent être effectués dans la table attributaire. Après avoir Créé un champ dans la
table attributaire pour accueillir les résultats/ clic droit sur le nom de la couche
(Densité)/ Calculer des valeurs (Field Calculator …)/ choisir les champs et la fonction
(pour calculer la densité de la végétation on va diviser le champ Végétation par le
champ Surface)
• Calculs des surfaces, périmètres, longueurs Clic droit sur le nom de la couche
(Densité)/Calculs Géométrique (Calculate Geometry …).
• Autres calculs : moyennes, sommes, écare-type, ….
• Faire une requête ArcMap offre la possibilité de réaliser des requêtes de recherche /
sélection d’entités sur base spatiale et attributaire via une requête de type SQL. Clic
droit sur la couche concernée / Propriétés / Ensemble de définitions (definition Query) /
Générateur de requêtes (Query Builder)
Sélectionner un seul élément
Sélectionner plusieurs élément
TP6 : maison de pages et utilisation des symbologie donc
création de base de données
Pour le TP6 sur l’utilisation de la symbologie et la création de
base de données dans ArcMap , voici un guide détaillé des
étapes que vous pouvez suivre pour réaliser ces tâches :
Sur la base de ce qui précède et de ce qui a été accompli dans le
TB n°3, nous avons dessiné et créé une base de données
Une catégorie décrit un ensemble d'entités ayant la même valeur
attributaire, par exemple des parcelles catégorisées par une valeur
d'utilisation du sol (résidentiel, commercial ou industriel, par exemple). A
l'aide de catégories, vous pouvez affecter des symboles différents pour
représenter chaque catégorie définie par des valeurs attributaires uniques.
Cette rubrique décrit la procédure à suivre.
Attributs décrivant la classe, le type, la condition ou l'état d'une entité.
Attributs qui identifient une entité de manière unique telle que son nom
Utilisation de valeurs uniques pour afficher des catégories
Dans une couche à valeurs uniques, vous représentez des entités en
fonction d'une valeur attributaire ou d'une caractéristique qui identifie les
catégories. Par exemple, sur une carte d'utilisation du sol, chaque type
d'utilisation du sol est affichée à l'aide d'une couleur spécifique.
les types de symbologie
Features
1. Single symbol
Categories
1. Unique values
2. Match to symbols in a style
3. Unique values, many fields
Quantities
1. Graduated colors
2. Graduated symbols
3. Proportional symbols
Charts
1. Pie
2. Bar/Column
3. Stacked
Pour modifier le type de police, la couleur de la route ou la couleur de la
zone, accédez à la fenêtre du tableau de Tableau Center, choisissez ce que
vous souhaitez modifier et c
Utilisation de valeurs uniques pour afficher des catégories
Cliquez avec le bouton droit sur la couche, puis sélectionnez Propriétés. Cliquez
sur l'onglet Symbologie de la boîte de dialogue Propriétés de la couche.
Choisissez l'option Valeurs uniques sous Catégories dans la liste de
représentation de gauche.
Sélectionnez le champ qui contient les catégories.
Cliquez sur Ajouter toutes les valeurs ou Ajouter des valeurs pour identifier les
catégories que vous souhaitez afficher. Ajouter des valeurs vous permet de
sélectionner un sous-ensemble des valeurs de champ à inclure en tant que
catégories dans votre affichage de couche.
Identifiez la symbologie que vous souhaitez utiliser pour afficher vos catégories.
Pour ce faire, cliquez avec le bouton droit sur le symbole de chaque catégorie
pour modifier ses propriétés de symbole ou choisir un autre symbole.
Nous pouvons également choisir d'autres types de symbologie
symbologie Quantities
La symbologie de quantité dans
ArcMap est utilisée pour représenter
des données numériques de manière
visuelle, en fonction de valeurs
quantitatives. Cela permet de visualiser
des tendances ou des différences dans
les données numériques à l’aide de
différents symboles, tailles, couleurs ou
dégradés. Voici les principaux types de
symbologie de quantité que vous
pouvez utiliser dans ArcMap pour les
: données quantitatives
symbologie charts
La symbologie par graphiques (ou Charts
en anglais) dans ArcMap permet de
représenter des données sous forme de
graphiques directement sur la carte. Cela
peut être particulièrement utile lorsque
vous souhaitez visualiser des données
quantitatives pour chaque entité
géographique de manière plus détaillée.
Par exemple, au lieu de simplement
colorier des zones ou de modifier la taille
des symboles, vous pouvez afficher des
graphiques (comme des graphiques à
barres, des graphiques circulaires, etc.) à
côté ou à l'intérieur des entités de la
.carte
la maison de page
La mise en page dans ArcMap vous permet de préparer une
carte pour l'impression ou l'exportation. C'est dans ce mode
que vous allez configurer la taille de la carte, les légendes, les
.étiquettes, les titres, les barres d'échelle et autres éléments
Création d'une mise en page
La première étape dans
ArcMap consiste à modifier
votre affichage de carte en mise en page,
en sélectionnant Layout View (Mode Mise
en page) depuis le menu View (Mode) ou
en cliquant sur le bouton Layout View
(Mode Mise en page) sur l’angle inférieur
gauche de la carte.
Nous choisissons le type
de papier a4 .a3 a1 a2 et
le recto du papier
Ajout d'autres éléments cartographiques à la mise
en page
Vous pouvez utiliser le menu Insert (Insérer) pour
ajouter les valeurs suivantes Legend (Légende), North
Arrow (Flèche Nord), Scale Bar (Barre d’échelle) et
Scale Text (Texte d’échelle). Lorsque vous cliquez sur
une de ces options, un assistant ou une boîte de
dialogue apparaît, où vous pouvez définir les propriétés
de chaque élément de la carte.
légende
Nous modifions selon votre opinion personnelle. Vous pouvez également ajouter votre propre touche à
.l'ajout ou à la suppression d'éléments à l'intérieur d'une légende
Créer et insérer une flèche indiquant le Nord (North Arrow) dans ArcMap est une
étape essentielle pour améliorer la lisibilité et l'interprétation d'une carte. Voici
un guide pour ajouter une flèche de Nord dans ArcMap :
Cliquez sur Insert dans la barre de menus en haut de l’écran
Sélectionnez North Arrow dans le menu déroulant.
Une fenêtre s’ouvre, affichant une bibliothèque de styles pour les flèches de
Nord.
La barre d'échelle (Scale Bar) est un élément essentiel dans une carte,
permettant aux utilisateurs de comprendre les distances représentées. Voici un
guide pour ajouter une barre d'échelle dans ArcMap, étape par étape.
Dans ArcMap, assurez-vous que vous êtes en Vue de Mise en Page (Layout
View).
Allez dans View > Layout View si ce n'est pas déjà fait.
Une fenêtre s’ouvre, affichant plusieurs styles de barres d’échelle dans une
bibliothèque
Les styles incluent des barres simples, graduées, ou des formats plus
complexes.
Ajouter du texte dans une carte dans ArcMap est une étape importante pour
fournir des informations contextuelles, annoter des caractéristiques spécifiques
ou ajouter des descriptions. Voici un guide détaillé pour insérer, personnaliser et
gérer le texte dans ArcMap.
.Passez en Vue de Mise en Page (Layout View)
.Allez dans View > Layout View
.Cliquez sur Insert > Text dans le menu
Tapez le texte souhaité dans la boîte de
.dialogue
Par exemple, un titre comme "Carte des Zones
."Protégées
: Positionnez le texte sur la mise en page
.Cliquez et faites glisser pour déplacer le texte
conclusion
Le travail pratique avec ArcMap est une
étape clé dans l’apprentissage des
systèmes d’information géographique
(SIG), offrant une introduction complète
aux outils et fonctionnalités permettant
de créer des cartes précises