Introduction Aux SIG Chapitre II Introduction Aux SIG
Systèmes d’information visuelsIntroduction aux SIGChapitre IIIntroduction aux SIG2.1 – Modélisation des objetsgéographiques Objets discrets– Généralement modélisés par leurs contours– Problème du modèle mathématique à appliquer: Point, ligne, surface, volume Modélisation des attributs Phénomènes continus 2.1 – Modélisation des objets géographiques2.2 – Acquisition des données2.3 – Eléments de cartographie2.4 – Requêtes spatiales2.5 – Indexation spatiale2.6 – Cohérence des données spatiales2.7 – Extensions d'XML2.8 – ConclusionsModélisation des objetsgéographiques Domaines d’application Positionnement à la surface de la terre Caractéristiques des donnéesgéographiques et cartographie Outils de modélisation des données– Modélisés comme champs continusChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique1
Systèmes d’information visuelsDomaines d’application en milieu urbainen aménagementgestion de l'espace rural et forestiermilieu littoral et maritimeinfrastructures de transportsressources minières et industriepour les sciences de la terrearchéologiegestion de grandes propriétésetcPositionnement Géodésie Les coordonnées Projections du globe terrestreGéodésie La terre n’est pas tout à fait rondeCoordonnéesPôle NordLongitude(méridien)Point sur la Terredont on veut connaîtreles coordonnéesMéridien de Greenwich30 Est– ellipsoïdeλ50 Nord– géoideLatitude(parallèle)φ(0 , 0 )Centre dela TerreEquateur– altitudeOrigine descoordonnéesPôle SudChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique2
Systèmes d’information visuelsPôle NordProjections du ôle SudProjection du globe terrestresur un cylindre tangentFragmentdu cylindre développéPROJECTION MERCATORMéridien à 3 Projectionsdu géoideMéridien tangentMéridien à -3 Projection du globe terrestresur un cylindre tangentFagmentdu cylindre développéPROJECTION MERCATOR TRANVERSE (UTM)Parallèlede contactFragmentProjection du globe terrestredu cône développésur un cône tangentPROJECTION LAMBERTDéformation selon les projectionsChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiqueChemin miminum3
Systèmes d’information visuelsDécoupage LambertCouches de donnéesLambert I (Nord)Lambert II (Centre)Lambert III (Sud)Lambert IV(Corse)Multiplicité des représentationsStructures géomatiques courantesRue représentéepar deuxpolylignesRue représentéepar un grapheResponsabledu cadastreResponsabledu trafic routierRueResponsabledu revêtementdes chausséesRue représentéepar unesurfaceResponsabledes réseauxsouterrainsRue représentéecomme unvolumeChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiqueStructure de tessellationStructure de réseau4
Systèmes d’information visuelsyxEnsemble de points(avec coordonnées)Segmentde droiteStructureettopologieSegmentde ligne courbeMixtiligneouvertePolyligne ouverteou ligne briséePolyligneferméeChaîne ferméede segmentsde courbesPolygone connexeEnsemble denoeuds d'un grapheLiennon orienté(arête)Chaîned'arêtesChaîne ferméed'arêtes (cycle)Formats e ferméed'arcs (circuit)Polygone non connexe (avec un trou et une île)Format vecteurFormat rasterPolygones complexes (segments)Modèlesdu monderéelPolygone uniqueavec trous et îlesPolygone- #polygoneSegment3-n1-1- #segmentPoint- #point2-22-2 - x, y règle de pointdans un polygonePOLYGONE (#polygone, #segment)SEGMENT(#segment, #point1, #point2)POINT(#point, x, y)REGLE de point dans un polygoneChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique5
Systèmes d’information visuelsPolygones complexes (morceaux)Tessellations polygonalesquelconquesPolygone uniqueavec trous et îlesPolygone complexe1-n-n#polygonePolygone simple /- -non-connexe,#polygone, connexité)(#polygone, etc.)- #polygoneSommetsSegmentPolygone3-n1-2- #segment- #point2-22-n - x, y règle de pointdans un polygoneREGLE de point dans un polygoneTessellations avec onePolyligne- #polygone- #polyligne1-n règle depoint dansun polygone1-22-2Extrémités- #point2-n - x, y3-32-n2-20-n règle de pointordredans un segment1-1Point intermédiaire règle de pointdans un triangleSegment2-n règle de pointdans un triangleSommet- x, y, zSommet- x, y, z- #point- x, yChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique6
Systèmes d’information visuelsa/ représentation directeTRIANGLE(#triangle, #sommet1, #sommet2, #sommet3)SOMMET(#sommet, x, y, z)etREGLE de point dans un triangleb/ représentation orientée segmentTRIANGLE(#triangle, #segment1, #segment2, #segment3)SEGMENT(#segment, #point1, #point2)SOMMET(#sommet, x, y, z)etREGLE de point dans un triangleInterpolation planaire pour estimer z Chaque triangle est situé dans un plan dontl’équation est :z Ax By C Comment connaître les 3 paramètres A, B et C ? Nous avons trois sommets donc :– 3 équations à 3 inconnues– Détermination de A, B et Cen incluant davantage de topologie :SEGMENT (#segment, #point1, #point2, #triangle-droit,#triangle-gauche)TRIANGLE (#triangle, #segment1, #segment2, #segment3, A, B, C)Formalisme avec pictogrammesspatiaux et iconesAutres exemples Petit dessin (symbole graphique) représentant untype géométrique PictogrammesspatiauxPictogramme simpleRéseau d'eauVannePointLigneSurfacePictogramme complexeTubeVolumeRégion UsageParking- etc.VillePictogramme alternatif- etc.- nomChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique7
Systèmes d’information visuelsModèle conceptuel avec iconePictogramme et iconesVilleIconegénériqueZone ePossèder1-nStationebalnéaireZone demonuments1.*1-nMC avec pictogrammes et rectionStationede skiBorders2-n0-nNomAdresseModèle de l'OpenGIS Consortium de sociétés, de centres derecherches et d'administration Intéropérabilité des applicationsgéographiques Propositions de normalisations1-n0-1ProprioANo ProprioNomAge1-n1-nBâtiment http://www.opengis.orgAdresseSurface habitableSurface totaleChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique8
Systèmes d’information visuelsModèle de l'OpenGISPhénomènes continus Théorie des champs continus– Champs scalaires– Champs vectoriels Applications– Météorologie– Mer– Terrains, sols– Etc.ExemplesModélisation des champs continus Impossible de connaître la fonction partoutExistence de points échantillonsNécessité de fonctions d'interpolationModélisation (deux niveaux)– Champ comme objet (ex Température d'unerégion)– Champ comme type abstrait de données (exvaleur de la température en un point)Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique9
Systèmes d’information visuels2.2 – Acquisition des données ThéodoliteLevés topographiquesPhotos aériennesImages satellitairesGPSDigitalisationScannage de plansImport de fichiersPhotos aériennesOverlappingCity boundariesFlight trajectoryChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique10
Systèmes d’information visuelsPhotos aériennesCaractéristiques Exemple de canevasde photos aériennesaltitude : de 5 00 à 3 000 mètrestaille des photos 23 cm 23 cmEchelle du 1:3 000 au 1:25 000paire de photos reliefParallaxe détermination des altitudesPhoto-interprétationMosaïquage et Orthophotos (exemples)DistorsionsHouse BHouse ACaméraaAA'a'bBPlan de la photob'CDESol irrégulierDéformationsHouse AHouse BRoadTreeHouse B looksbigger thanHouse A.AERIALPHOTOB'NadirChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique11
Systèmes d’information visuelsCoordonnées au sol /coordonnées des toituresCoordonnéesdu toitRéalisation des orthophotoplans Recouvrement : 60 % longitudinal25 % latéralSélection des points de contrôleTransformations élastiquesCorrection des distorsionsCoupage le long des routes, rivières, etc.Coordonnéesau solRééquilibrage des couleursChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiqueMosaiquage pour orthophoto12
Systèmes d’information visuelsDrapage sur MNTLaser range scanningPrincipe(a)La Part-Dieu(b)Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique13
Systèmes d’information visuelsImages satellitesPrincipes de la télédétectionOndes30 cm3 cm0,3 cm300 µm30 µm3 µm0,3 µm300 Å30 Å3Å0,3 Å0,003 Å1 GHz10 GHz100 GHz1012 e1014 Hz1016 HzUltravioletRayons X1018Radiationssolaires0,7 µmRougeOrangéVisible JauneVertBleuVioletFiltrageRadiationssolaires réfléchiesEmissions propres0,4 µmHzRayon Gamma1020 HzChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique14
Systèmes d’information visuelsOrbitepolaireSatellites et utilisationsAmplitudespatialeEffet deCirculationatmosphérique Circulation serreocéanique GlaciationsNOAALANDSAT Morphogénèse10 000 kmOrbite géostationnairePhases ascendanteset descendantes1000 km METEOSAT100 eAgriculture10 km1 kmPassages consécutifs1 hm1 damTrace au l/chap2/c2p2e.htmlMesuresau res Jours MoisAnnées Siècles temporelleBiotopesMicroclimat1mMinutesRéflectance (signature spectrale)IkonosChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique15
Systèmes d’information visuelsGlobal Positioning SystemPrincipes de GPSPositionof the receiverSatellite #1Satellite #2Set of pointsat the same distanceof satellite #1Set of pointsat the same distanceof satellites #2 and 3Satellite #3GPS différentielMesures parGPS(a)Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique(b)16
Systèmes d’information visuelsMesures par capteurs fixesMesures par capteurs s to acontrol centerUrbanMeasuringUnitReal timemapping device(a)(b)Informationsystem(c)Voix localiséeChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiqueDigitalisation17
Systèmes d’information visuelsErreurs courantes endigitalisationADNParcelle 2Parcelle 1BMSegments originauxHGParcelle 3B'FEC Parcelle 4KA'Scannage de plansParcelle 5 JLIApparence aprèsscannage(Format raster)Nécessité d'un partage de la géométrie et de la topologieAprès squelettisationet vectorisation(format vecteur)Nécessité d'accrochage d'un noeud sur un arc(a) Echelles et précision pour l'acquisitionScannage de plans (relatif)Levés terrestres2.3 – Périphériques de sortieDigitilisation (relatif))Photos aériennesImages satellitesEchellesinversées10Choixdeséchelles1 mm1001 cm10 0001000100 00010 cm1m10 mPlanification urbaine et régionalePrécisionEtudes d'environnementTourisme Différents périphériques Niveau interactivité Sémiologie graphiqueAnalyse de risquesCadastreRéseaux souterrainsEtudes de transportGénie civilRoutesForêts et culturesRivièresA proximité des bâtimentsGéologie(b) Echelles et précision pour les usagesChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique18
Systèmes d’information visuelsTraceurs à platTabletraçanteàrouleauSalle de contrôle NASA2.4 – Requêtes spatiales Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique2.4.1. Exemple de requêtes spatiales2.4.2. Requêtes spatiales élémentaires.2.4.3. Requêtes d'analyse spatiale2.4.4. Requêtes topologiques2.4.5. Conclusion19
Systèmes d’information visuelsExemple de requête spatiale2.4.1. Exemple de requêtes spatiales Qui y a-t-il en ce point ? Qui y a-t-il dans cette zone ? Quel est le meilleur chemin de Lisbonne àVarsovie ? Quels sont les pays frontaliers de l’Autriche ? Quels sont les départements traversés par laGaronne ? Quel est l’endroit le plus pollué ?Quel est le nombre d'arbresdans cette zonearbitrairement définie ?2.4.2. Requêtes spatialesExemple de requête spatialen zone1234zone #2zone #1784457Nombre d'arbres457784539709zone #3zone #4709539Quel est le nombre d'arbresdans cette zonearbitrairement définie ?Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiqueélémentaires. Requête de pointRequête de ligneRequête de régionRequête de région tridimensionnelleDélimitation de zones tampon20
Systèmes d’information visuelsRequête ponctuelleRequête de régionEEBBAACDyCxRequête de tranchéeTuyau de gazVanneDQui y a-t-il danscette région ?Zone tampon définie à partir delignes parallèlesCanalisation d'eauQuels types de réseaux souterrainsy a-t-il dans cette tranchée ?Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique21
Systèmes d’information visuelsZone tamponDéfinition de zone tampon pourun polygone denteléExemple : délimitation des eaux territoriales2.4.3. Requêtes d'analyse spatialeImplantation d'un nouvel hôpital Recherche d'un point optimalZone 3Zone 2 Cheminement Découpages de zonesChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiqueLieux candidatsZone 4Zone 5Localisation desempêchementsZone 122
Systèmes d’information visuelsChemin dans un graphehiérarchiséRecherche du plus court chemindans un graphe48B7A655610476AC228712BC1457635Comment aller de A à B ?Chemins minimaux dans un polygoneJChemin dans un terrainAFHCDIKGBLAEBMAComment aller de A à B ?Comment aller de C à D ?BChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique23
Systèmes d’information visuelsCircuit du représentant de commerce2.4.4. Requêtes topologiques Requêtes sur le positionnement et levoisinage des objets "touche", "intersecte", etc. Objet A :APoint de départet d'arrivée– intérieur : A – extérieur : A– frontière : δAModèle des 9 intersectionsd’Egenhofer A BA B AR(A,B) BA B A B BA B BA B A A B A B A B A A B A B A B Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique24
Systèmes d’information visuelsTraitement d’un couple de pointsArgument:Poids associé:Relationsde BillenA se trouve dans ladirection MN par rapportàRTraitement d’un couple de segmentsDiscrétisation des objetsArgument:fine Augmentationde la complexitéA se trouve dans ladirection θ par rapport àRChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiquegrossière risque deratage de l’objetreferant25
Systèmes d’information visuelsRésultats(HRO 2D-2D)Objets dynamiquesObjets dynamiquesExemple I.Objets dynamiquesChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique26
Systèmes d’information visuelsRecherche de configurationsspatiales similairesRecherche de configurationsspatiales similairesRecherche de configurationsspatiales similaires2.4.5. Conclusion Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiqueImportance des requêtes spatialesTypologie des requêtesImportance des temps de réponseNécessité de système d’indexationUsage pour SIG et bases d'images27
Systèmes d’information visuels2.5 - Indexation spatiale L'indexation dans les BD relationnellesGénéralités sur l'indexation spatialeIndexation par courbes emplissant tout un espaceIndexation par quadtreeIndexation par arbres de rectanglesIndexation dans les SIGL'indexation dans les bases dedonnées relationnelles Accélérateur d’accès Sans index :– balayage séquentiel de toute la BD– très consommateur de temps Nécessité de structure de données adéquateset de procédures d’accèsIndexationHiérarchie d'indexIndex niveau 21ClésAdresses . . . . . .Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiqueIndex niveau 105 511 622 7533 842 959 10668 1177 1289 15713 2615 2722 28.1579 4485 4589 4601 2003 2105 22Index niveau 322215928933.07 2309 2411 .28
Systèmes d’information visuelsGénéralités surl'indexation spatiale Accélérateur d’accès aux données spatiales Exemple initial : plan de ville– localisation de type mots croisés– « rue bleue » en C5– ExempleIndexation par courbesemplissant tout un espace Courbe passant par tous les points d ’unespace Impossible en géométrie euclidienne Vrai en géométrie de Peano où– l’espace à couvrir est 2D– un point est une petite surface (carrée)– une ligne a une « épaisseur » Courbes en N de Peano, ou d’HilbertCourbes de Hilbert et de PeanoExemple d'indexation spatiale pourun petit territoireE54F6G7131215 B001481514A13D0Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique28Clés de PeanoCôté421121ObjetsEDAFCB,GC29
Systèmes d’information visuelsOrdre en Z (Saglio)Indexation par quadtree Quadtree subdivision récursive d’un carréen quatre carrés plus petits Arbre quaternaire Arbre quadratiques Tétra-arbres Quadrants arborescentsExemple d'index spatial organisé avec desquadtrees hiérarchiquesIndexation par arbresde rectangles Arbres de rectangles (r-arbres)00D41A4ENiveau 1Côté longueur 48FC12Niveau 2côté longueur 215 G,BNiveau 3côté longueur 1Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique Arbres améliorés de rectangles (r -arbres)30
Systèmes d’information visuelsExemple d'arbre de rectanglesBADGFKJEIHCHAID1FMD2BLNExemple de r -arbreECGA B CI JD E F GH I J KL M NA B F D1Exemple de r-arbre multiplexé etorganisation sur disqueC E G D2Indexation par rectangles d’unecarte de l’EuropeRacine142567389101112Racine147Disque 121169Disque 23125810Disque 3Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique31
Systèmes d’information visuels2.6 - Cohérence des donnéesspatialesConclusion sur l’indexation spatiale Importance des méthodes d’accès spatialOrganisation des donnéesEvolution vers le spatio-temporelEvolution vers le 3DEvolution vers les champs continus Les contraintes d'intégrité spatiales Sémantique des contraintes d'intégritéspatiales Contrôle de qualité ConclusionRappel sur les contraintes dedonnées dans lesbases de donnéesLes contraintes d'intégritéspatiales Rappel sur les contraintes de données dans lesbases de données Cohérence et précision Insuffisance sémantique des structures de données Définition des contraintes d'intégrité spatiales Exemples de modèles de terrains Contraintes et données spatiales dérivéesChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique contrôle de vraisemblance des valeursintégrité existentielleintégrité référentiellecontraintes définies par l’utilisateur32
Systèmes d’information visuelsCohérence et précision Contrôle de qualité Précision et exactitudeInsuffisance sémantique desstructures de données Une structure qui se prétend être un carré, estelle vraiment un carré ? R1(#carré, xorigine, yorigine, côté) R2(#carre, x1, y1, x2, y2, x3, y3,x4, y4) Nécessité d’effectuer des contrôles Dans certains cas, ajout �sentation de la sémantiqued'objets géomatiques différentsensemblede pointspolyligneferméePas de règlePas de CISR(#polyligne, (#point)*)Règle: Point-dans-polyligneCIS: 2 points de suite différentsR(#polygone, (#point)*)polygoneChapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographiqueR(#objet, (#point)*)Règle: Point-dans-polygoneCIS: fermeture etnon dégénérescence33
Systèmes d’information visuelsDéfinition des contraintes d'intégritéspatialesExemples de modèlesde terrainsR0 (#terrain, #triangle) CI Prédicat sur la base de donnéesR1 (#triangle, #segment1, #segment2, #segment3) CIS Prédicat dans lequel interviennent desconditions spatiales (spatio-temporelles)R2 (#segment, #point1, #point2, #triangle1, #triangle2)R3 (#point, x, y, z)AjExemple de modèle de terrainavec les tables correspondantesCGacBe2gFfd hérencesdans un modèlede terrainsSegments dansla base de donnéesTriangles dansla base de donnéesR1#triangle#segment1 #segment2 #segment3123R2Sommets dansla base de d
Chapitre 2 : Introduction aux systèmes d’information géographique 1 Chapitre II Introduction aux SIG Introduction aux SIG 2.1 – Modélisation des objets géographiques 2.2 – Acquisition des données 2.3 – Eléments de cartographie 2.4 – Requêtes spatiales 2.5 – Indexation spatiale
Chapitre 2 Chapitre 3 Chapitre 4 Chapitre 5 Chapitre 6 Chapitre 7 Chapitre 8 Chapitre 9 Chapitre 10 Chapitre 11 Chapitre 12 Chapitre 13. Chapitre 14 Chapitre 15 Chapitre 16 Chapitre 17 Chapitre 18 Chapitre 19 Chapitre 20 Chapitre 21 Épilogue. Prologue : la voie du destin. Angleterre, 1804
III CHAPITRE 1 Définition et principes de la comptabilité 1 CHAPITRE 2 L’écriture comptable 8 CHAPITRE 3 Actif et passif 22 CHAPITRE 4 Charges et produits 31 CHAPITRE 5 La taxe sur la valeur ajoutée 37 CHAPITRE 6 Les achats 48 CHAPITRE 7 Les ventes 56 CHAPITRE 8 Les réductions sur achats et ventes 65 CHAPITRE
7 Dedication Contents Introduction Chapitre 1: Infested with Parasites! Chapitre 2: In the Classroom Chapitre 3: Magnifying your Microbes Chapitre 4: Bonner's Private Investigation Chapitre 5: A beautiful Case Chapitre 6: Giving Hope to the World Chapitre 7: Getting Through It Chapitre 8: To Each his own Burden Chapitre 9: A Small Hisory of Amoebiasis .
sommaire avant-propos v chapitre 1 premier contact 1 chapitre 2 gÉomÉtrie i 13 chapitre 3 couleur i : le noir et blanc 25 chapitre 4 variables i 29 chapitre 5 setup() et draw() 35 chapitre 6 opÉrateurs 39 chapitre 7 structures conditionnelles et itÉratives 45 chapitre 8 interactivitÉ avec la souris 55 chapitre 9 gÉomÉtrie ii : transformations 67
Des livres Chapitre XI De la cruauté Chapitre XII Apologie de Raimond de Sebonde Chapitre XIII De juger de la mort d'autruy Chapitre XIV Comme nostre esprit s'empesche soy mesme Chapitre XV Que nostre desir s'accroit par la malaisance Chapitre XVI De la gloire Les Essais Livre II 2. Chapitre XVII De la presumption Chapitre XVIII Du desmentir Chapitre XIX De la liberté de conscience .
Table des matières Avant de commencer : les cinq grandes dimensions de la personnalité 5 Avant-propos 9 Chapitre 1 Le visage 11 Chapitre 2 Les mimiques 57 Chapitre 3 La voix et le regard 87 Chapitre 4 Les mains 107 Chapitre 5 Les mouvements et les postures 143 Chapitre 6 Les goûts et préférences 179 Chapitre 7 Les
2. Exactly defined quantities b) 60 minutes 1 hour 18 Sig Fig Practice #1 How many significant figures in the following? 1.0070 m 5 sig figs 17.10 kg 4 sig figs 100,890 L 5 sig figs 3.29 x 103 s 3 sig figs 0.0054 cm 2 sig figs 3,200,000 2 sig figs 5 dogs unlimited These come f
with representatives from the Anatomy sector. These relate to the consent provisions of the Human Tissue Act 2004 (HT Act), governance and quality systems, traceability and premises. 3. The Standards reinforce the HT Act’s intention that: a) consent is paramount in relation to activities involving the removal, storage and use of human tissue; b) bodies of the deceased and organs and tissue .
