Vue d'ensemble de la conception de géodatabase

Vue d'ensemble de la conception de géodatabase

La conception de géodatabase est basée sur un ensemble commun d'étapes de conception SIG fondamentales. Il est donc important de comprendre les fondements de ces objectifs et méthodes de conception SIG. Cette section en fournit une vue d'ensemble.

La conception SIG implique l'organisation des informations géographiques en une série de thèmes de données (couches) qui peuvent être intégrés à l'aide de l'emplacement géographique. Il est donc logique que la conception de géodatabase commence par l'identification des thèmes de données à utiliser, puis par la spécification du contenu et des représentations de chaque couche thématique.

Cela implique la définition des éléments suivants

• Mode de représentation des entités géographiques pour chaque thème (par exemple, sous la forme de points, de lignes, de polygones ou de rasters) avec leurs attributs tabulaires
• Mode d'organisation des données en jeux de données, tels que des classes d'entités, des attributs, des jeux de données raster, etc.
• Les éléments spatiaux et de base de données supplémentaires requis pour définir les règles d'intégrité, implémenter un comportement GIS avancé (par exemple, les topologies, les réseaux et les catalogues d'images) et définir des relations spatiales et attributaires entre les jeux de données

Représentation

Chaque conception de base de données SIG commence par le choix des représentations géographiques pour chaque jeu de données. Les différentes entités géographiques peuvent être représentées en tant que

• Classes d'entités (ensembles des points, de lignes et de polygones)
• Imagerie et rasters
• Surfaces continues pouvant être représentées à l'aide d'entités (telles que des isolignes), de rasters (modèles numériques de terrain ou MNT) ou de TIN (Triangulated Irregular Network) utilisant des jeux de données de MNT.
• Tables attributaires pour les données descriptives

Thèmes des données

Les représentations géographiques sont organisées en une série de thèmes de données (parfois appelés couches thématiques). Les couches de données, ou thèmes, constituent un concept-clé dans un SIG. Un thème de données est un ensemble d'éléments géographiques communs tels qu'un réseau routier, un ensemble de limites de parcelle, des types de sol, une surface d'altitude, une imagerie satellite pour une certaine date, des emplacements de source, etc.

Le concept de couche thématique représentait l'une des premières notions dans les SIG. Les utilisateurs réfléchissaient au moyen de diviser les informations géographiques des cartes en couches d'informations logiques, plutôt qu'en un ensemble aléatoire d'objets individuels (tel qu'une route, un pont, une colline, une maison, une péninsule). Ces premiers utilisateurs de SIG ont organisé les informations en couches thématiques décrivant la répartition d'un phénomène et comment celui-ci doit être représenté dans une étendue géographique. Ces couches fournissaient aussi un protocole (règles de capture) pour collecter les représentations (sous la forme de jeux d'entités, de couches raster, de tables attributaires, etc.).

Dans les SIG, les couches thématiques constituent l'un des principes d'organisation essentiels pour la conception de base de données SIG.

Chaque SIG contient plusieurs thèmes pour une zone géographique commune. L'ensemble des thèmes tient lieu de couches dans une pile. Chaque thème peut être géré comme un ensemble d'informations indépendant des autres thèmes. Chacun thème a ses propres représentations (points, lignes, polygones, surfaces, rasters, etc.). Comme ces différents thèmes indépendants sont référencés spatialement, ils se superposent et peuvent être combinés en un affichage cartographique commun. En outre, les opérations d'analyse SIG, telles que la superposition, peuvent fusionner les informations des différents thèmes.

Les jeux de données SIG sont des ensembles de représentations pour un thème de données

Les ensembles de données géographiques peuvent être représentés sous la forme de classes d'entités et de jeux de données basés sur des rasters dans une base de données SIG.

De nombreux thèmes sont représentés comme un seul ensemble d'entités homogènes, telles qu'une classe d'entités surfaciques de type de sol et une classe d'entités points d'emplacements de puits. D'autres thèmes, tels qu'une infrastructure de transport, sont représentés par plusieurs jeux de données (par exemple, un ensemble de classes d'entités reliées spatialement pour des rues, des intersections, des ponts, des bretelles d'autoroute, etc.).

Des jeux de données raster sont utilisés pour représenter des surfaces continues, telles que l'altitude, la pente et l'exposition, ainsi que pour stocker les images satellite, les photographies aériennes et d'autres jeux de données maillées (par exemple, l'occupation du sol et les types de végétation).

L'utilisation prévue et les sources de données existantes influent sur les représentations spatiales dans un SIG. Lors de la conception d'une base de données SIG, les utilisateurs ont un ensemble d'applications en tête. Ils prévoient le type des questions se poseront pour les SIG. La définition de ces utilisations aide à déterminer la spécification de contenu et le mode de représentation géographique pour chaque thème. Par exemple, il existe de nombreuses solutions pour représenter l'altitude de surface : sous la forme d'isolignes et d'emplacements de hauteurs ponctuels (par exemple, des sommets et des pics), d'une surface continue de MNT (un TIN), ou d'un relief ombré. Tout ou partie de ces représentations peut être pertinente pour chaque conception de base de données SIG particulière. Les utilisations prévues des données aideront à déterminer laquelle de ces représentations sera requise.

Dans une certaine mesure, les représentations géographiques sont souvent prédéterminées par les sources de données disponibles pour le thème. Si une source de données préexistante a été collectée à une échelle et une représentation particulières, il sera souvent nécessaire d'adapter votre conception pour l'utiliser.

Les jeux de données SIG individuels sont souvent recueillis simultanément avec d'autres couches de données.

Chaque jeu de données SIG peut être utilisé indépendamment des autres données SIG, mais il est souvent important de recueillir des jeux de données simultanément avec d'autres couches de données afin de maintenir le comportement spatial et les relations spatiales de base, ainsi que leur cohérence entre les couches de données SIG reliées. Voici quelques exemples permettant d'illustrer ce concept :

• Les données hydrologiques concernant les bassins versants et les bassins de drainage doivent être recueillies en cohérence avec le réseau d'écoulement. Les lignes d'écoulement doivent s'inscrire dans les bassins. Toutes ces couches doivent s'inscrire dans la représentation surfacique du MNT.
• Différentes couches de données d'un atelier parcellaire doivent être rassemblées en lien avec d'autres couches cadastrales et avec des données d'arpentage sous-jacentes afin que les entités de parcelle s'inscrivent dans le cadre de contrôle de l'arpentage. De nombreux autres jeux d'entités, tels que les classes de droits de passage, de servitudes foncières et de zonage, sont compilés afin qu'ils s'inscrivent sur l'atelier parcellaire.
• Les relations spatiales entre l'altitude, le relief, le type de sol, la pente, la végétation, la géologie de surface et d'autres propriétés du MNT sont généralement compilées en cohérence pour caractériser des unités de ressources environnementales. La compréhension des techniques sous-jacentes à ces relations spatiales permet de concevoir une base de données cohérente et logique, dans laquelle les entités des différentes couches de données sont cohérentes entre elles.
• Les données de fond de carte topographique sont compilées de façon intégrée. L'hydrographie, le transport, les structures, les frontières administratives et d'autres couches de carte topographique sont compilés de manière cohérente. Ces représentations cartographiques dans l'affichage cartographique sont construites de façon intégrée afin de créer une communication claire et précise et d'attirer l'attention sur les emplacements-clés de la carte.

Dans chacun de ces cas, un modèle de données définit un ensemble de thèmes de données reliés adaptés à un cadre de données général. Chaque cadre est essentiellement un ensemble de thèmes de données reliés dont la collecte doit être réalisée de manière conjointe. Les conseils de capture de données respectent des principes scientifiques fiables concernant leur comportement et leurs relations spatiales. Chaque thème joue un rôle important dans la caractérisation holistique d'un paysage particulier. Par exemple :

• Paysage de MNT. Cartes topographiques, altitude, réseau d'écoulement, réseau de transport, entités cartographiques, parcours tous terrains, etc.
• Paysage urbain. Bâtiments, infrastructure critique, etc.
• Paysage d'imagerie. Satellite et fonds aériens, locaux, régionaux et nationaux, etc.
• Paysage humain. Démographie (caractéristiques de population), centres culturels, citoyens, zones et quartiers administratifs, etc.
• Paysage de ressources humaines. Suivi du personnel mobile, centres de service, conditions de circulation, entrepôts, etc.
• Paysage de capteurs. Emplacements de caméra, périphériques, etc.
• Paysage d'opérations et de planification. Zones de contrôle, mouvements planifiés, réponse, etc.

Ce concept de collecte cohérente de thèmes de données intégrés est l'un des principes de conception de base appliqués dans chacun des modèles de données ArcGIS.