Introduction aux Systèmes d’Information Géographique - Partie 1

Organisé en deux parties, ce cours présente les bases théoriques et pratiques des systèmes d’information géographique.
- Il propose une introduction aux systèmes d’information géographique qui ne requiert pas de connaissances préalables en informatique
- Il donne la possibilité d’acquérir rapidement les notions de base qui vous permettent de créer des bases de données spatiales et de fabriquer des cartes géographiques
- Il s’agit d’un cours pratique qui repose sur l’utilisation de logiciels libres, notamment QGIS
En somme, si vos études ou votre profession comprennent des activités liées à la gestion de territoires, à l’analyse d’objets distribués dans l’espace géographique (aménagement du territoire, biologie, santé publique, écologie, énergie, etc.), ce cours est fait pour vous!

En suivant cette première partie du cours, vous explorerez les principes de base de la numérisation du territoire et du stockage des géodonnées. Vous apprendrez notamment à :
- Caractériser des objets et/ou phénomènes spatiaux (modélisation du territoire) du point de vue de leur positionnement dans l’espace (systèmes de coordonnées et projections, relations spatiales) et en fonction de leur nature intrinsèque (mode objet ou vecteur vs. mode image ou raster),
- Utiliser les diverses méthodes d’acquisition de données (mesure directe, géoréférencement d’images, digitalisation, source de données existantes, etc.)
- Utiliser les divers modes de stockage des géodonnées – Fichiers simples et/ou bases de données relationnelles
- Utiliser des outils de modélisation des données pour décrire et implémenter une base de données
- Créer des requêtes dans le langage d’interrogation et de manipulation des données

La seconde partie du cours portera sur les méthodes d'analyse spatiale et les techniques de représentation des géo-données. Vous apprendrez notamment à:
- Analyser les propriétés spatiales de variables discrètes, par exemple en quantifiant l’autocorrélation spatiale
- Travailler avec les variables continues (échantillonnage, construction de courbes d’isovaleurs, méthodes d’interpolation)
- Utiliser les modèles numériques d'altitude et leurs dérivées (pente, orientation, etc.)
- Utiliser les techniques de superposition de géodonnées et d'interaction entre elles
- Produire des documents cartographiques selon les règles de la sémiologie graphique
- Explorer d’autres formes de représentation spatiale (cartographie interactive sur internet, représentations 3D, etc.)

La page https://www.facebook.com/moocsig fournit un forum interactif pour les participants à ce cours.

Numérisation - Modélisation du territoire: les éléments spatiaux et leurs caractéristiques
Cette première semaine traite du premier pas qu’implique la numérisation du territoire, à savoir la modélisation de ce territoire : quels sont les objets et/ou les phénomènes spatiaux à inclure dans le modèle en fonction des thématiques, des échelles, etc. Comment caractériser ces éléments, du point de vue de leur positionnement spatial (systèmes de coordonnées et projections, relations spatiales) et en fonction de leur nature intrinsèque (mode objet ou vecteur vs. mode image ou raster).

Numérisation - Saisie et documentation des géodonnées
L’acquisition de données numériques fait appel à diverses techniques allant de la mesure directe pour les données primaires, à la vectorisation semi-automatisée d’objets spatiaux, en passant par le positionnement (ou géoréférencement) d’images numériques et la digitalisation d’objets. La semaine démarre par un cours portant sur les métadonnées, soit le processus et les règles de documentation d’un jeu de données, processus qui est essentiel à la pérennisation des données, et comprend, en guise d’intermède, un cas d’étude portant sur des SIG participatifs aux Sénégal et aux Seychelles.

Numérisation - Automatisation de la saisie et utilisation de géodonnées existantes
Suite de la thématique abordée en semaine 2, avec la vectorisation automatique et un inventaire, non exhaustif, de quelques sources de données importantes. La semaine comprend également la présentation d’un cas d’étude portant sur un projet de biodiversité Sénégal-Mauritanie, et se termine par un premier test de connaissances.

Stockage - Organisation et structuration des géodonnées
Dans cette 4ème semaine, qui marque le début du second module du cours consacré au stockage, nous commençons par traiter des aspects fondamentaux du stockage des géodonnées et des divers types de fichiers susceptibles de les héberger, avant d’aborder le thème des bases de données relationnelles et de son corollaire qui est la modélisation des données. La semaine se conclu par une leçon portant sur la création de bases de données dans l’environnement QGIS et par un cas d’étude consacré au rôle des SIG dans un projet de planification des transports et d’aménagement urbain au Sénégal.

Stockage - Gestion de données avec le langage SQL
Le langage SQL constitue le vecteur privilégié de l’accès aux bases de données relationnelles, que ce soit pour rechercher des données répondant à certains critères (requêtes conditionnelles), agréger et calculer des statistiques sur des sous-ensembles de données (requêtes d’agrégation), combiner les résultats de plusieurs requêtes (emboîtement et fusion) ou encore éditer et modifier des données, voire manipuler la structure de données (DDL, DML).

Stockage - SQL spatial et bases de données NoSQL
Alors que les leçons de la semaine précédente traitaient des divers aspects généraux du langage SQL, celles du début de cette dernière semaine couvrent le thème des requêtes SQL spécifiquement liées aux dimensions et relations spatiales caractérisant les géodonnées (requêtes spatiales géométriques et topologiques).Une brève incursion dans le domaine en pleine expansion des bases de données NoSQL et un cas d’étude consacré à la gestion des feux de brousse en Afrique sub-saharienne viennent conclure cette première partie du MOOC d’introduction aux systèmes d’information géographique, qui se termine par un second test de connaissances