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Série 1999
Fiche n°29 : Livre vert sur les données publiques

Introduction

La Commission européenne a publié un "Livre vert" sur la meilleure façon d'utiliser l'information détenue par le secteur public afin de permettre aux citoyens et aux entreprises d'Europe d'en tirer le maximum de profit dans le contexte de la société de l'information.

La présente fiche rassemble les principaux commentaires associés à ce livre vert. Les données publiques comprennent une proportion importante de données géographiques.

De nombreuses informations réunies par le secteur public, dans le cadre de ses tâches, pourraient être exploitées par l'industrie du multimédia pour mettre au point de nouveaux produits et de nouveaux services. Les citoyens pourraient davantage profiter de leurs droits s'ils avaient plus facilement accès à des informations concernant, par exemple, les conditions dans lesquelles il est possible de travailler, d'étudier ou de passer sa retraite dans les différents États membres. Nombre de personnes aimeraient disposer d'informations complètes sur les dispositions fiscales en vigueur en matière d'achats transfrontaliers. Les entreprises pourraient accroître leur compétitivité si elles pouvaient prendre connaissance, de manière simple et rapide, des réglementations et procédures applicables aux exportations dans d'autres pays.
Sur tous ces points, les informations existent, mais les conditions dans lesquelles les États membres les communiquent, comme les procédures techniques et juridiques, varient et ne sont guère transparentes pour les citoyens et les entreprises. Le Livre vert appelle à la discussion et pose des questions sur la manière d'améliorer cette situation. La Commission souhaite obtenir des réponses d'ici le 1er juin 1999.

L’enjeu

L’information émanant du secteur public (question1) joue un rôle fondamental dans le bon fonctionnement du marché intérieur et dans la libre circulation des marchandises, des personnes et des services. En l’absence d’une information publique de nature administrative, législative, financière ou autre, facilement disponible, les acteurs économiques ne sont pas suffisamment informés pour prendre les décisions qui leur incombent.

L’information du secteur public en Europe est souvent fragmentée et dispersée, à un point tel que la transparence en est affectée. Cette situation résulte principalement de législations nationales différentes (question 2) régissant l’accès à l’information ainsi qu’à des pratiques divergentes qui entravent la mise à disposition des données. L’enjeu n’est pas pour les États membres de produire plus d’informations mais d’assurer que l’information déjà disponible au public soit plus facilement accessible et compréhensible pour les utilisateurs potentiels.

Une mise à disposition sans entrave de l’information publique est une condition préalable à la compétitivité de l’industrie européenne. A cet égard, les entreprises européennes souffrent d’un sérieux désavantage vis-à-vis de leurs concurrents américains qui bénéficient d'un système d'information publique efficace et hautement développé à tous les niveaux de l’administration (question 3). Une disponibilité de l’information du secteur public dans les meilleurs délais est de plus en plus importante afin de soutenir l’économie en réseau et valoriser son potentiel économique.

En Europe, le problème est particulièrement crucial pour les PME qui ont peu de ressources à consacrer à la recherche souvent difficile d’une information fragmentée. Cette situation a pour conséquence ultime un effet négatif sur la création d’emplois. Plus spécifiquement, les entreprises européennes de "l'industrie du contenu" connaissent de grandes difficultés face à leurs concurrents américains lorsqu’il s’agit d’exploiter l’information du secteur public.

Que les citoyens et les consommateurs de l’Union Européenne ne puissent faire un meilleur usage de l’information publique disponible dans d’autres États membres relève de l’anachronisme, alors même que l’Euro joue un rôle moteur dans le processus d’intégration économique. Cette situation constitue un défi aux droits conférés aux citoyens dans le cadre des traités communautaires.

L’utilisation grandissante des médias électroniques pour la conservation et la diffusion de l’information du secteur public peut certes aider à améliorer cette situation, mais elle risque également d'amplifier encore davantage les différences existantes entre les États membres. Un certain nombre d'entre eux ont commencé à examiner les effets des nouvelles technologies sur les services publics et sur l’accès et l’exploitation de l’information du secteur public (question 4).

Le sujet est également d’importance dans la perspective de l’élargissement de l’Union Européenne. Les pays candidats à l’adhésion devront adapter leurs systèmes juridiques ainsi que leurs services publics afin de se conformer aux exigences leur incombant en qualité d’Etat membre. Un meilleur accès à l’information du secteur public peut contribuer à ce processus.

La nécessité de lancer une concertation au niveau européen est aujourd’hui plus claire et plus urgente que jamais. L’objectif de ce Livre vert est d’entreprendre une large consultation de l’ensemble des acteurs concernés, afin d’examiner les principales questions qui se posent et de stimuler la discussion politique au niveau européen. Le Livre vert se fonde sur les résultats d’un long processus de consultation préliminaire, engagé en juin 1996, et auquel furent conviés des représentants des États membres, des groupes de citoyens et d’utilisateurs ainsi que des représentants du secteur privé et plus spécifiquement, de l’industrie de l’information. Tous ceux qui ont été consultés ont approuvé le lancement d’un débat sur ce sujet.

Les sujets abordés dans ce Livre vert sont tirés des résultats de cette large consultation. Les réactions aux questions qu’il soulève guideront l’action future. Il est clair qu’une discussion approfondie et un échange des meilleures pratiques seront nécessaires entre les États membres et les autres principaux acteurs.

Certaines des questions soulevées peuvent requérir des solutions techniques ; d’autres peuvent être traitées par le biais de l’amélioration de procédures administratives ; d’autres encore nécessiteront des réponses politiques. A la lumière des résultats du processus de consultation publique, des propositions d’action pourraient être formulées par la Commission afin d’améliorer la situation au niveau européen dans des domaines spécifiques. Bien entendu seules les propositions conformes aux principes de subsidiarité et de proportionnalité seront considérées. Le type et l’intensité de toute réponse doivent être limités à ce qui est nécessaire pour atteindre les objectifs des Traités.

Rien dans ce Livre vert, ni dans d’éventuelles actions de suivi, ne devrait être considéré comme préjugeant le régime de la propriété ou la mission reconnue aux organismes publics dans les États membres.

Toutes les parties intéressées appartenant aux secteurs public et privé, sont instamment invitées à commenter les questions traitées dans le présent document. La Commission sera heureuse de répondre à toute demande d'information complémentaire concernant les politiques nationales ou communautaires régissant l'accès à l'information publique.

Les commentaires et les demandes devront parvenir à l’adresse suivante avant le 1er juin 1999 :

Commission européenne
A l'attention de M. Huber Chef d'Unité DG XIII/E-1
Bâtiment EUROFORUM, Bureau n°1174, Rue Alcide de Gasperi L-2920 Luxembourg
E-mail: pubinfo@texte-a-enlever.cec.be

Remarques finales

Le manque de transparence de l’information émanant du secteur public à travers l’Europe constitue une barrière substantielle pour les citoyens comme pour les entreprises qui veulent exercer les droits reconnus par le Traité communautaire et bénéficier des avantages du marché intérieur.

Simultanément, l’industrie européenne de l’information est confrontée à une pléthore de lois et de pratiques différentes qui, de l’opinion de la Commission, sont susceptibles de les freiner lorsqu’il s’agit d’exploiter pleinement le potentiel d’information en Europe.

Une action éventuelle au niveau européen pourra être envisagée en fonction des réponses apportées au Livre vert et, en particulier, des commentaires sur les barrières et obstacles de nature réglementaire ou autres, pouvant affecter les possibilités d’accès et d’exploitation de l’information du secteur public.

Cette réponse aux attentes des partenaires pourrait porter par exemple sur :

- La législation (par exemple par le biais de recommandations, de lignes directrices ou des mesures contraignantes).

- L’échange d’information à travers l’Europe, permettant aux organismes publics de tirer parti des expériences des autres.

- Une sensibilisation accrue, à tous les niveaux (citoyens, entreprises et administrations), concernant les sources d’information existantes.

- Les projets pilotes et de démonstration permettant la diffusion des technologies soutenant les nouveaux services d’informations et expériences avec de nouveaux modèles de partenariats entre le public et le privé.

- Des initiatives en matière d’éducation et la formation pour améliorer les capacités de gestion de l’information, des administrations et des particuliers.


Liste des questions

La liste suivante récapitule l’ensemble des questions soulevées.

1. Quelle est la définition du secteur public qui vous semble la plus appropriée ? Quelles catégories d’information du secteur public devraient-elles être utilisées dans le débat ?

2. Est-ce que des conditions différentes d’accès à l’information du secteur public dans les États membres créent des barrières au niveau européen ? Dans un tel cas, quels éléments sont en cause : l’exigence d’un intérêt, les exemptions, le délai, le format, le volume ? Quelles solutions peuvent être envisagées ?

3. L’établissement de métadonnées (information sur l’information disponible) au niveau européen pourrait-il aider les entreprises et les citoyens européens à trouver leur chemin dans l’information du secteur public disponible à travers l’Europe ? Dans l’affirmative, comment cela pourrait-il être réalisé le mieux ? Quelles catégories d’information devraient contenir des annuaires de ressources d’information du secteur public ?

4. Quel est l’impact des différentes politiques de tarification sur l’accès et l’exploitation de l'information du secteur public ? Est-ce que cela crée des différences dans les opportunités qui s’offrent aux citoyens et aux entreprises au niveau européen ?

5. Dans quelle mesure et sous quelles conditions, les activités des organismes du secteur public sur le marché de l’information pourraient-elles créer une concurrence déloyale au niveau européen ?

6. Est-ce que différents régimes de droit d’auteur portant sur l’information du secteur public en Europe représentent des barrières à l’exploitation de cette information ?

7. Est-ce que des considérations liées au respect de la vie privée méritent une attention particulière au regard de l’exploitation de l’information du secteur public? De quelle façon les intérêts commerciaux pourraient-ils justifier un accès aux données personnelles détenues par le secteur public ?

8. Dans quelle mesure les différents régimes portant sur la responsabilité dans les États membres représentent-ils un obstacle à l’accès ou à l’exploitation de l’information du secteur public ?

9. Dans quelle mesure les politiques poursuivies par les institutions de l’Union européenne dans le domaine de l’accès et de l’exploitation de l’information sont-elles adéquates ? De quelle façon peuvent-elles être améliorées ?

10. Quelles sont parmi les actions possibles, celles qui appellent une attention prioritaire au niveau européen ?


Fiche établie par le groupe de travail à partir du document référencé COM(1998)585

"L'information émanant du secteur public : une ressource clef pour l'Europe"

avril 1999

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Série 1999
Fiche n°31 : Le GPS au CRIGe PACA

Introduction

Les utilisateurs publics de données géographiques de la Région Provence Alpes Côte d'Azur ont mis en place depuis plusieurs années un fonctionnement en réseau dénommé "tour de table PACA" qui s’est transformé en Comité Régional de l’Information Géographique (CRIGe PACA). Dans ce cadre, différentes réunions techniques sont régulièrement organisées sur les sujets intéressant les partenaires du tour de table. Les applications du GPS ont rapidement constitué l'un des thèmes important d'échange et une journée d'état des lieux et de débat leurs ont été consacrées le 23 mars 1999. La présente fiche restitue divers éléments du dossier de cette journée.

Partenaires et applications

Une quinzaine de membres du tour de table ont déjà mis en œuvre une ou plusieurs exploitations du GPS pour la localisation d'informations : les services départementaux d'incendie et de secours, la direction régionale des impôts, certains conseils généraux, l'INRETS, une chambre départementale d'agriculture, la Société du canal de Provence, le centre d'études et de recherche sur l'environnement et la gestion de l'eau (CNRS), un Parc naturel national, l'IFREMER, le CETE Méditerranée.

Les applications d'ores et déjà mises en œuvre sont nombreuses et diverses :

- densification de canevas de points de triangulation : remaniement du plan cadastral,
- relevés topographiques : pistes de défense contre l'incendie, description des équipements de lignes de bus, réseaux d'irrigation, chemins de randonnée, localisation de prélèvements en mer, trait de côte…
- gestion routière : localisation d'accidents, gestion de réseaux, …
- établissement de points côtés : impacts des remblais d'infrastructure,
- environnement : localisation de points de mesure de pollution, localisation de contours particuliers intéressant la faune et la flore, suivi de glissement de terrain,

Le bilan réalisé par enquête pour la réunion du 23 mars a mis en évidence la confirmation de l'intérêt des techniques de localisation par GPS. La plupart des utilisateurs indiquent que leurs objectifs initiaux ont été atteints et beaucoup d'entre eux envisagent des exploitations ultérieures, tant pour procéder à des actualisations régulières des informations relevées que pour expérimenter de nouvelles applications.

Les bilans techniques établis à l'occasion des premières mises en œuvre permettent de tirer de nombreux enseignements tant sur les choix des équipements que sur les modalités de mise en œuvre ou l'organisation de l'accès à la balise fixe pour les procédures différentielles. Des problèmes de cohérence avec les référentiels topographiques traditionnels ont également été relevés.

Le rôle de l'animation

Veille et développement technologique

Les techniques GPS évoluent très vite et l'organisation d'une veille technologique est indispensable. L'animation régionale est évidemment un cadre qui peut favoriser le partage des tâches et la rediffusion des informations. Cette rediffusion est essentielle et ne s'effectue pas facilement. depuis le niveau national. Il serait pourtant utile de faire plus connaître les travaux de groupes nationaux comme le groupe "positionnement statique et dynamique" du CNIG ou le "club GPS" initiés par les laboratoires des ponts et chaussées. En outre, les questions techniques sont nombreuses, comme la localisation en temps réel et le calcul différentiel actuellement, qu'il faut pouvoir adresser aux professionnels concernés. Le tour de table mettra sans doute assez prochainement en place un groupe de travail pour assurer l'animation nécessaire.

Le niveau régional est sans doute également le bon niveau pour associer dans cette veille et ces échanges techniques utilisateurs et chercheurs. Les premiers apportent en effet de nombreuses questions touchant aux conditions opératoires et aux applications nouvelles, les seconds apportent leurs compétences et leur disponibilité aux investigations nouvelles.

Formation

Les problèmes de formation sont évidemment nombreux. Trois types de public sont à distinguer. Le premier niveau, primordial, est celui des décideurs et concepteurs. Il est en effet nécessaire qu'ils connaissent non seulement l'existence mais aussi les utilisations possibles de ces techniques, et les modalités de leur mise en œuvre. Le second niveau est celui des chefs de projet pour qu'ils intègrent correctement les caractéristiques des levés GPS tant pour la préparation des relevés de terrain que pour la conception des bases de données. Le troisième niveau est celui des opérateurs, pour qu'ils maîtrisent correctement les manipulations instrumentales et les conditions de mise en œuvre.

Certains partenaires du tour de table ont développé des programmes internes de formation et même, c'est le cas des services départementaux d'incendie et de secours, une formation de formateur. Le club SIG du ministère de l'Equipement envisage la réalisation d'une valise pédagogique.

Les milieux universitaires et de la recherche sont bien placés pour contribuer à ces actions de formation. Une partie de leur activité est en effet liée à l'enseignement et par ailleurs, il est aujourd'hui dans la politique du ministère de l'éducation nationale et de la recherche de valoriser les activités de la recherche orientées vers des applications concrètes et la formation.

Equipement technique

Le bon fonctionnement en réseau appelle nécessairement une bonne connaissance des équipements existants. Le repérage de ces équipements est assez facile dans le contexte du tour de table, d'autant que le CNIG a également commencé un recensement. Par contre, il nécessaire d'approfondir le recensement des caractéristiques techniques et d'emploi de ces équipements.

Les premières expérimentations ont mis en évidence diverses limites d'emploi des équipements existants, en précision de localisation et facilité de mise en œuvre. Par ailleurs, plusieurs partenaires se sont récemment ou vont prochainement s'équiper (CETMEF, IGN, …). La connaissance de l'équipement existant que peut apporter le tour de table permet d'opter pour la solution technique la plus adaptée à l'application projetée et de rationaliser les choix d'équipements partagés. En particulier, la question de la précision recherchée est fondamentale. Il semble bien que 50 centimètres de précision et l’utilisation d’une balise bi-fréquence soit un objectif réaliste.

Regroupement d'utilisateurs

Le tour de table favorise une mise à niveau rapide des différents utilisateurs. Cette rediffusion des savoir faire techniques est d'autant plus appréciée qu'il est indispensable que les techniciens maîtrisent et s'approprient toutes les techniques géomatiques modernes et pas seulement le GPS. Car c'est bien en montrant les apports de ces nouveaux outils dans les analyses et les restitutions que l'on peut réellement sensibiliser les décideurs et garantir le fonctionnement dans la durée de ces moyens. Il est donc indispensable de mettre en place les dispositifs permettant d’assurer à court et à moyen terme l’information, les comptes rendus d’expérimentation et les synergies locales.

La balise fixe du CIRCOSC

Le Conseil Régional PACA a équipé le Centre interrégional de coordination opérationnelle de la sécurité civile (CIRCOSC) d'une antenne réceptrice fixe monofréquence. Les membres du tour de table peuvent actuellement accéder aux données GPS qu'elle recueille sur demande préalable, les données leur étant envoyées sur disquette.

Le Conseil régional a développé un accès serveur qui sera prochainement opérationnel et permettra des temps d'accès et de réponse optimaux.

Fiche établie par le groupe de travail à partir d'éléments du CRIGe PACA
avril 1999

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Série 2000
Fiche n°34 : PROPOSITIONS DU RAPPORT MANDELKERN 

Plusieurs fiches techniques du CNIG ont déjà abordé le thème de la diffusion des données publiques (1). Mais elles ne pouvaient prendre en compte la pression technologique qui s'exerce aujourd'hui, en particulier par les accès à distance. Un rapport administratif récent, entrepris dans le cadre d'une réflexion confiée par le Premier ministre à Bruno Lasserre sur "L'Etat et les nouvelles technologies de l'information" aborde le sujet de la "diffusion des données publiques et révolution numérique". Son auteur, Dieudonné Mandelkern, propose un ensemble de définitions et élabore des recommandations qui marquent une évolution de plus dans l'accessibilité des données publiques. Elles devraient connaître une suite règlementaire sinon législative dans les prochains mois.
La présente fiche, constituée d'extraits du rapport, en propose les éléments principaux. 

INTRODUCTION 

Avec la mise en place d'un Programme d'action du Gouvernement pour l'entrée de la France dans la société de l'information (PAGSI), les Pouvoirs publics ont pris acte de l'ampleur des modifications qu'introduit la forme numérique de l'information, en créant de nouveaux services, en modifiant les usages, en bouleversant les positions acquises.

Si la question de la diffusion des données publiques a déjà donné lieu à maintes réflexions et décisions, leur numérisation pose les problèmes sous un jour nouveau en raison de l'instantanéité, de l'extension sans limite et du faible coût de la diffusion, ainsi que de l'interactivité que permettent les nouvelles technologies de l'information et de la communication.

L'Atelier mis en place pour préparer le rapport a permis de faire débattre de ces problèmes conflictuels la plupart des parties intéressées : administrations, diffuseurs publics, éditeurs privés, représentants de la presse spécialisée, universitaires, 

DEFINITIONS UTILISEES

Données publiques

Les données publiques sont des données collectées ou produites, dans le cadre de sa mission, par un service public sur fonds publics, à condition d'avoir vocation à être diffusées.
Cette définition reprend celle proposée par la circulaire Premier ministre du 14 février 1994 et la complète pour tenir compte des secrets légaux. Elle s'applique quelle que soit la modalité d'exercice du service public : régie, EPA, EPIC, délégation de service public.

Données de base

Les données de base sont des données brutes traitées de manière strictement nécessaire pour être techniquement et légalement communicables.
Cette notion est préférée à celle de données brutes, certaines d'entre elles ne pouvant faire l'objet d'une diffusion sans un traitement minimum ou bénéficient d'une valeur ajoutée minimale résultant de leur mise en oeuvre pour les besoins propres du service. 

LES EFFETS DES NOUVELLES TECHNOLOGIES

• le faible coût de la diffusion et de la duplication remet en cause la structure tarifaire de la diffusion des données publiques. Même si la diffusion numérique peut entraîner des coûts de structuration de l'information, les prix des matériels baissent et les services publics se doivent d'utiliser les techniques disponibles en application du principe de mutabilité. La notion de coût marginal perd de plus en plus de sa pertinence.

• une nouvelle prise en compte de la dimension du temps donne un sens nouveau à la notion de qualité. L'exigence croissante de réactivité conduit à des mises à jour fréquentes, à des délais de téléchargement et de réponse aux messages rapides. Par ailleurs, l'intégrité et l'authenticité des données deviennent des composantes importantes de la qualité et sont sources d'une demande de labellisation.

• l'interactivité provoque diverses conséquences. Elle impose une délimitation claire et publique des compétences administratives qui ont mécaniquement tendance à aller au-delà, pour satisfaire l'usager. Elle conduit à faire évoluer l'organisation interne des services, pour rendre disponible l'expertise ad hoc et adapter les chaînes de délégations de pouvoir. Elle poussera à l'extension de la notion de "données essentielles" introduite par le PAGSI.

UN SECTEUR TRES CONFLICTUEL

• la diffusion des données publiques paraît en France une activité peu dynamique, traversée par des conflits multiples. Mais beaucoup des difficultés qui agitent ce secteur sont indépendantes du progrès technologique et tiennent à l'inadaptation de l'encadrement juridique actuel. Trois secteurs sont apparus particulièrement conflictuels, le secteur de l'information géographique, les données publiques juridiques, l'information économique et financière sur les entreprises.

• quatre griefs principaux sont relevés : l'accès des éditeurs privés est l'un des sujets majeurs de conflits, la tarification est contestée, de même que les modalités de l'organisation de la diffusion. De plus, différentes critiques d'ordre technique sont également fréquemment formulées.

RECOMMANDATIONS

L’obligation de mise à disposition numérique

La numérisation du travail administratif permet et rend aujourd'hui nécessaire l'instauration d'une obligation incombant aux organismes publics de mettre à disposition les données publiques de base numérisées diffusables, moyennant la possibilité d'une rémunération, sauf pour les données "essentielles"(2).

• l'obligation de mise à disposition se limiterait à une attitude de diffusion passive, qui devrait normalement consister en une mise en ligne des données. Elle ne vise que les flux de données nouvelles. Elle a pour corollaire l'instauration effective d'un inventaire, pour chaque administration, des gisements de données numérisées. Pour inclure les collectivités locales, et dans certains cas les services publics industriels et commerciaux, une telle obligation devrait être instaurée par un texte de nature législative.

• une telle obligation imposerait aux services publics de motiver et de justifier un refus de diffusion.

• elle offrirait aux entreprises ainsi qu'aux associations et au monde universitaire, une possibilité très large de retraiter les données publiques. Elle contribuerait aussi à la mise en oeuvre effective d'un accès citoyen.

• elle ouvrirait largement les gisements de données publiques aux opérateurs privés.

La diffusion gratuite des données essentielles

Le rapport considère données essentielles les données publiques dont la mise à disposition est une condition indispensable à l'exercice des droits du citoyen. Le critère de la finalité de l'usage commande une présentation des données essentielles sous une forme facilement et universellement accessible.

Les données essentielles incluront, pour une compréhension facile par un large public, des données plus ou moins enrichies, sans que cet enrichissement conduise à offrir un service qui pourrait concurrencer l'activité éditoriale privée. Les données essentielles ne recoupent ni les données brutes, ni les données de base.

La notion de citoyen renvoie par ailleurs à la catégorie des personnes physiques ou des personnes morales sans but lucratif. Elle exclut les entreprises. En outre, le citoyen ne se réduit pas à l'administré dans la mesure où il participe au débat public démocratique. Les données publiques indispensables à cet exercice (et notamment un certain nombre de statistiques économiques) sont incluses dans la catégorie des données essentielles.

L'application dynamique de cette définition ne peut enfin se concevoir que dans la cadre d'une instance de concertation avec les différentes parties concernées. En effet, pour garantir la sécurité juridique et la pérennité des investissements du secteur privé, il importe que celui-ci soit tenu au courant à l'avance des évolutions possibles du périmètre des données essentielles.

L’organisation des modalités de diffusion

Dans le cadre de l'obligation générale de diffusion, et le cas des données essentielles étant réglé par ailleurs, une réglementation de l'organisation économique du secteur doit répondre aux conflits rémanents qui opposent opérateurs publics et éditeurs privés, prévenir la transposition de difficultés semblables apparues dans les autres modes de valorisation de l'information publique et favoriser le développement harmonieux de cette activité.

• il est proposé de distinguer deux catégories de producteurs de données publiques. Les "diffuseurs publics institutionnels" sont les organismes producteurs dont la production, en vertu des textes, est organisée en vue justement de sa diffusion, comme l'IGN, Météo-France, l'INPI, etc, ou auxquels les textes assignent comme mission principale la diffusion des données produites par d'autres administrations, comme la direction du Journal Officiel ou la Documentation Française. Ces organismes resteraient libres d'organiser leurs modes de diffusion commerciale directe ou indirecte, dans le respect du droit de la concurrence et des conventions internationales. Tous les autres organismes administratifs seraient tenus de diffuser leurs données publiques selon une relation de partenariat avec le secteur privé, dont les modalités seraient variées mais obéiraient à quelques principes généraux.

• dans le cas des diffuseurs publics institutionnels, le tarif demandé pourrait prendre en compte une contribution aux frais de maintien du système informationnel, calculée selon des méthodes objectives et contrôlables. Dans le cas des autres organismes publics, la tarification serait limitée aux coûts de mise à disposition des données en ligne, c'est-à-dire aux coûts techniques d'accès. La transformation des données brutes en données de base ne serait en revanche pas facturée puisque la plupart des données publiques ont vocation à être communicables

• dans tous les cas, la tarification - éventuelle - des licences de rediffusion devrait être calculée de façon à ne pas entraîner de distorsion de concurrence à l'égard du secteur privé et à favoriser le développement du marché. Dans certains cas, une tarification proportionnelle au volume pourrait être le meilleur moyen de remplir cet objectif, notamment en facilitant l'entrée de nouveaux opérateurs de faible taille.

La forme de régulation du secteur

L'Atelier préconise la création d'une instance de régulation compétente pour l'ensemble des acteurs de la diffusion des données publiques, y compris les diffuseurs institutionnels. Elle serait placée auprès du Premier ministre compte tenu du caractère interministériel du sujet.

• Cette instance remplirait une tâche de formulation de recommandations générales en matière de services, en matière de tarifs, etc…
• Elle serait consultée à une périodicité régulière sur la définition des données essentielles de chaque secteur, 
• Concernant les différends entre secteurs public et privé, cette instance pourrait comprendre un comité plus restreint remplissant un rôle de médiation.

LES TEXTES EXISTANTS

Les rapports

Ces rapports sont consultables sur le site de la documentation française ou sur le site "admi.net"

• la commercialisation des données publiques, M. Gaudrat pour l'Observatoire Juridique des Technologies de l'Information (1992)
• diffusion des données publiques et marché de l'information, P. Soubie à l'Association "Communication publique"
• les relations entre le secteur public et le secteur privé dans le domaine de l'industrie éditoriale, M. Groshens au Premier Ministre
• Données personnelles et société de l'information, M. Braibant, mars 1998
• Le commerce électronique : une nouvelle donne pour les consommateurs, les entreprises, les citoyens et les entreprises publiques, F. Lorentz au ministre de l'Economie, des Finances et de l'Industrie, janvier 1998

Les textes législatifs, de portée très générale

• la loi n° 78-753 du 17 juillet 1978 sur l'accès aux documents administratifs
• la loi n° 78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés
• la loi n° 79-18 du 3 janvier 1979 sur les archives
• le projet de loi relatif aux droits des citoyens dans leurs relations avec les administrations

Les circulaires générales

• la circulaire du 14 février 1994 relative à la diffusion des données publiques
• la circulaire du 20 mars 1998 sur l'activité éditoriale de l'administration
• la circulaire du 28 janvier 1999 relative à la diffusion gratuite des rapports officiels sur internet

Les textes de niveau communautaire

• le droit communautaire de la concurrence
• la directive 95/46/CE du 24 octobre 1995, relative à la protection des personnes physiques à l'égard du traitement des données à caractère personnel et à la libre circulation de ces données
• la directive 96/9/CE du 11 mars 1996 concernant la protection juridique des bases de données
• la directive 90/313/CEE sur les données environnementales
• le livre vert du 20 janvier 1999 sur l'information émanant du service public dans la société de l'information


notes
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1) n°8 données publiques localisées, aspects juridiques, n°24 La diffusion des données informatiques publiques, contraintes, méthodologie et enjeux

2) voir paragraphe suivant

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fiche élaborée par le groupe de travail à partir du rapport "Diffusion des données publiques et révolution numérique" établi par Dieudonné Mandelkern en novembre 1999.

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avril 2000

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Série 2000
Fiche n°36 : LE « GLOBAL POSITIONING SYSTEM » (GPS)

Le Global Positioning System (GPS) est un moyen de positionnement dont la conception date des années 1970. Mais il ne fut réellement opérationnel (industrialisation des récepteurs, nombre de satellites en service...) que vers 1991, d'importants retards de lancement ayant été causés par les aléas du programme de la navette spatiale américaine.


Principes généraux

Un ensemble de près de trente satellites (Navstar, lancés par le ministère américain de la défense) orbite vers 20 000 km d'altitude. Ceux-ci émettent en permanence des signaux radioélectriques de très faible puissance, à des fréquences de l'ordre de 1,2 GHz (appelée L2) et 1,6 GHz (appelée L1) modulés par des signaux numériques pour lesquels chaque bit d'information est émis à une date connue avec une extrême précision.
Ces bits décrivent par ailleurs la position du satellite concerné, avec un débit élevé (10 MHz), ce qui conduit à une émission à spectre très large et donc à une grande insensibilité aux émissions parasites.

Au sol, un récepteur observe avec précision la date de réception de ces mêmes bits, et les décode.

Les satellites sont tous calés sur la même échelle de temps. Par contre, le récepteur ne dispose pas, au départ, d'une heure précise. Il y a donc quatre paramètres inconnus par le récepteur : les 3 coordonnées de son antenne, ainsi que son décalage temporel avec l'échelle de temps des satellites. Il faut donc observer simultanément au moins quatre satellites dont on connaît la position, pour calculer la position du récepteur.
Ce type de fonctionnement, compte tenu des différentes limites physiques du système, peut donner en temps réel une précision d’une dizaine de mètres en absolu.

Cela suffit à satisfaire les exigences des applications militaires, mais pas celles de la topographie.

Pour cette dernière, il a fallu mettre au point une application dérivée en utilisant le système en mode différentiel : si deux récepteurs (ou plus) reçoivent les mêmes satellites au même moment et s'ils sont capables de faire les mesures de manière continue (par un asservissement sur la phase même du signal émis) pendant de longues durées (de quelques minutes pour une distance de quelques kilomètres à une heure pour de longues distances), le vecteur orienté joignant les deux antennes peut être calculé avec une précision de l'ordre du centimètre.

Sources d’erreurs résiduelles

a) Connaissance de la position des satellites, dont les paramètres d'orbites font partie des informations émises par les satellites eux-mêmes
Cette position n’est précise qu’à quelques mètres, mais l'observation différentielle élimine la plus grosse partie de cette erreur. Lorsqu'on recherche la précision maximale, on est amené à employer des orbites recalculées avec une très grande précision, depuis 1992, par un service international composé d’un groupe de laboratoires scientifiques volontaires (IGS, pour International GPS Service) qui fournit gracieusement ces informations avec un différé d’une dizaine de jours.

b) Connaissance de l'indice de réfraction des derniers kilomètres de l'atmosphère (troposphère)

Cette erreur est difficile à modéliser. La teneur en vapeur d'eau des basses couches de l'atmosphère, très imprévisible, est un facteur prépondérant d’incertitude.
Mais ce risque d’erreur s'élimine en partie lorsque les deux récepteurs sont à la même altitude et dans des conditions climatiques proches, l'observation différentielle soustrait l'un de l'autre deux facteurs, mal connus, mais presque égaux.

Ce n'est plus le cas si les altitudes des antennes sont très différentes (montagne).

On note donc sans surprise que la détermination de la coordonnée verticale (altitude ellipsoïdique) est toujours moins bonne que celle des coordonnées planimétriques (d'un facteur significatif, d’à peu près 2 dans les meilleurs cas, jusqu'à 5 et plus dans des configurations de réception médiocres).

c) Connaissance du contenu électronique de l’ionosphère (couche très haute de l’atmosphère)

Pour les ondes radio, l'ionosphère est une couche très perturbatrice. Le signal qui s’y propage est ralenti en fonction de la teneur locale en charges libres (qui varie parfois très rapidement avec le flux de particules venant du Soleil et de l'espace) et de la fréquence du signal. Lorsqu'on recherche la précision maximale, en recevant les deux fréquences émises et en comparant les temps de propagation sur ces deux canaux, on sait éliminer l'essentiel de cet effet. Mais ceci exige des récepteurs dits « bifréquence », bien plus onéreux que les appareils « monofréquence » devenus très courants.

d) Réflexions parasites des ondes avant de parvenir à l'antenne

Ces « multitrajets » se produisent à proximité de surfaces très réfléchissantes (surfaces planes à 10 cm près, et conductrices). Ils représentent un allongement de la distance antenne/satellite impossible à connaître et, donc, des erreurs de mesure parfois très gênantes, que bien des logiciels de traitement ne permettent pas de détecter facilement.

On remarque donc que le matériel employé, la nature des opérations de mesure ainsi que le type de calcul effectué sont essentiels pour la précision des résultats. Aujourd'hui, on mesure sans trop de difficultés des réseaux de quelques kilomètres à un centimètre près avec des appareils monofréquence et des logiciels fournis par les fabricants de matériel. Mais en mettant en œuvre les méthodes les plus raffinées (recalcul d'orbite, mesures bifréquences, observations longues, etc...), des chercheurs savent mesurer des distances de plusieurs centaines de kilomètres, voire plusieurs milliers, avec une erreur sub-centimétrique.

Il faut ajouter une information générale importante : les informations émises par les satellites sont volontairement « bruitées » (N.D.L.R. ce brouillage est désactivé en temps de paix) et leur qualité est dégradée par un code réservé aux militaires américains, ce qui conduit à des qualités de localisation avec un récepteur unique de l'ordre de 50 à 100 m. La conséquence de ces brouillages (appelés AS et SA) est simplement d'exiger, en mode différentiel précis, plus de temps de mesure pour une même qualité de résultat.


Différents types de récepteurs et de modes de réception

Il y a sur le marché une grande variété de récepteurs GPS. Les plus nombreux, les récepteurs destinés à un usage isolé, ne travaillent que sur la fréquence L1 et ne mesurent pas la phase du signal reçu. Ces récepteurs sont destinés à la navigation automobile (guidage intelligent en complément d'une base de données cartographique), à la navigation de plaisance, à la randonnée. Ces récepteurs sont fabriqués à partir d’éléments électroniques qui ne coûtent que quelques dizaines d’euro, habillés sous un format très compact. Précision : 100 m en planimétrie, 200 m en altimétrie.

Ces appareils peuvent être associés par paire, avec, par exemple, une liaison radio entre eux. Dans ces conditions, le matériel est plus onéreux (prix de la liaison radio et d'un petit calculateur temps réel). La précision, dans la zone où la liaison radio fonctionne, est alors métrique (de 0,5 à 3 m selon les matériels).

Il existe, pour des besoins de précision plus élevés, des récepteurs ne travaillant encore que sur L1 (appelés donc « monofréquences »), mais qui mesurent la phase de la porteuse en plus des codes qui la modulent. Ces appareils n'ont d'intérêt que lorsqu’ils travaillent en mode différentiel, soit en enregistrant de part et d'autre les signaux reçus sur des mémoires de masse, soit en mode temps réel avec une liaison radio. La précision sur le vecteur orienté joignant les antennes peut alors atteindre couramment le centimètre. Les coûts, pour une paire de récepteurs, sont très variables (mémoires de masse, liaison radio...).

Ce sont des matériels professionnels, typiquement destinés aux géomètres.

Comme ils ne travaillent que sur L1, ils ne peuvent s'affranchir des effets ionosphériques. Aussi leur précision se dégrade pour des distances dépassant 10 km : le modèle d'erreur sera en planimétrie, par exemple, de 1 cm combiné avec 2 x 10-6 de la distance mesurée. En mode différentiel temps réel (avec liaison radio), ces équipements permettent les levers centimétriques en temps réel, qui concurrencent directement les méthodes topographiques traditionnelles, sans jamais poser de problèmes d'orientation.

Enfin, il existe des récepteurs mesurant les codes et la phase sur L1 et L2 (ils sont appelés alors « bifréquences »), avec des capacités de suivi de tous les satellites visibles, et des mémoires de masse permettant des enregistrements sur plusieurs heures. Ils permettent la mesure de grandes bases sans dégradation due à l'ionosphère, mais, de plus, les temps de mesures sont bien plus courts qu'avec des appareils monofréquences (deux fois plus de données). Ces appareils, destinés à un marché beaucoup plus limité, sont nettement plus onéreux que les précédents.


Contraintes operationnelles pour les usagers

La contrainte principale est d'ordre expérimental : l'antenne doit être en position de recevoir au moins quatre satellites. La plupart des récepteurs reçoivent assez mal sous les feuillages, en ville les immeubles peuvent limiter considérablement la zone visible du ciel. Donc, il existe de nombreux environnements où l'on peut être dans l'incapacité de mesurer : le matériel employé n'y est en général pour rien.

Un autre point important est relatif aux calculs effectués : que ce soit en point isolé ou sous forme de vecteur orienté allant d'une antenne de récepteur à une autre, les résultats sont purement géométriques, et n'ont d'utilité que si l'on connaît le système de référence employé.

Ils sont disponibles sur un ellipsoïde international (WGS 84), et ne pourront être fournis dans un autre système que si les paramètres de transformation sont connus du logiciel : ceci peut poser de graves problèmes dans certains pays, en particulier si le système de référence national n’est pas basé sur des mesures spatiales homogènes en précision (par exemple après ré-observation par GPS).

Par ailleurs, les mesures GPS sont géométriques, c'est à dire qu'aucun lien n'est effectué avec le champ de pesanteur terrestre.

Or, les systèmes d'altitudes nationaux sont tous référencés sur le champ de pesanteur terrestre : la surface d'altitude nulle étant très voisine d'une surface équipotentielle du champ de pesanteur, le géoïde. Cela revient à dire que les mesures GPS ne peuvent concourir à des déterminations d'altitudes que si le géoïde est connu avec une grande précision, ce qui n'est le cas que dans quelques pays. Il faut donc faire extrêmement attention à la coordonnée d’altitude délivrée par le GPS : il ne s'agit jamais d'une altitude (sauf correction de géoïde incluse dans le post-traitement si de telles données sont disponibles, ce qui peut être le cas en France compte tenu de la disponibilité de la grille de correction RAF 98), mais une grandeur géométrique qui en est proche.

Évolution de la qualité d'un référentiel national

Pendant des siècles et jusqu'aux années 1990, les réseaux géodésiques nationaux étaient obtenus par triangulation, avec des mises à l'échelle assez difficiles puisque les mesures de distances n'ont pu être effectuées facilement sur grandes distances que depuis les années 70.

L'histoire de la conception globale d'un réseau impliquait, par suite des imperfections des procédés employés, des modèles d'erreurs très complexes.

Typiquement, les coordonnées diffusées en France pour la NTF s'écartaient des valeurs exactes (que l'on aurait obtenues si tout avait été parfait) de grandeurs d'autant plus élevées que l'on s'éloignait de Paris, pouvant par exemple atteindre 10 mètres vers Nice. Le référentiel faisant foi n'était donc pas le référentiel théorique, mais celui réellement disponible au travers de ses bornes et de leurs coordonnées (fausses) publiées. D'où des difficultés sans fin lorsque les bornes étaient détruites et reconstruites : rien ne permettant de garantir que la re-détermination aurait les mêmes erreurs que la détermination ancienne. On a coutume de présenter les modèles d'erreurs de la NTF sous la forme « 1 cm/km », erreur purement relative, sans trop évoquer l'erreur absolue (pouvant donc atteindre plusieurs mètres) des coordonnées publiées.

Ceci avec une excellente excuse : personne ne s'intéresse à des coordonnées absolues fausses de 10 m à Nice, mais tous sont concernés par l'erreur relative entre deux points proches. Hors, celle-ci était inférieure à 5 cm entre deux points éloignés de 5 km. Le problème d'erreurs absolues se pose surtout lorsqu'on passe d'un système à un autre, pour passer, par exemple, de la NTF au référentiel italien dans notre cas : personne ne devra alors s'étonner que le simple changement de coordonnées puisse être entaché d'erreurs atteignant le mètre...

Le modèle d'erreurs, avec la géodésie moderne utilisant le GPS précis appuyé sur la référence mondiale, est complètement différent. On peut alors parler d'erreur absolue, par exemple de 2 cm pour le RBF (réseau de base français, observé par GPS vers 1995), et guère plus (moins de 5 cm en général) pour la NTF (triangulation française terminée vers 1980) recalculée en s'appuyant sur le RBF et le densifiant, en quelque sorte.

Les « GPS » russes et européens

Il existe un système russe équivalent du GPS, le GLONASS, lui aussi en phase opérationnelle à titre militaire. De nombreuses démarches internationales visent à obtenir, en y ajoutant quelques autres contributions (Européenne, Japonaise) sous forme de satellites géostationnaires (pour l’Europe il s’agit d’EGNOS), un système pleinement opérationnel pour les applications civiles comme la navigation aérienne et navale. Le GPS ne peut en effet pas servir à ce but tout seul, puisqu'il reste sous le commandement direct du Ministère de la Défense américain qui peut à tout instant le désactiver sans préavis.

Dans cette logique, l’Agence Spatiale Européenne a également engagé le projet Galileo, qui pourrait vers 2008 constituer une alternative de grande qualité au GPS.

Les stations permanentes

Pour les professionnels de l'information géographique, le GPS ne présente une utilité qu'avec une précision allant du centimètre au mètre. Cela implique, comme nous l’avons vu, un fonctionnement en mode différentiel : un appareil est sur un point de coordonnées connues, l'autre sur le point à déterminer.

Soulignons encore les différences entre variantes existantes :

• En matière de matériel : la précision de la « détection à bon marché », destinée aux besoins du grand public, reste limitée aux alentours de un mètre, car l'on ne mesure pas la phase du signal émis par les satellites mais uniquement sa modulation (« mesure de codes »). Pour arriver à une précision de l’ordre du centimètre, on mesure la phase sur une ou deux fréquences, et le prix du matériel s'en ressent considérablement ;

• En matière de transfert de données : le calcul exige de connaître les mesures obtenues sur les deux stations. Si le transfert de données est effectué en temps réel par liaison radio, alors on peut également obtenir des coordonnées en temps réel. Mais il est possible de se satisfaire de traiter les deux lots de données en temps différé - par exemple lors du retour au bureau. Cela évite le souci d'établir, puis d'entretenir, une liaison radio, mais enlève toute certitude que les données mesurées soient bonnes. La certitude est pourtant un « sous-produit » normal et fort apprécié d'un calcul de coordonnées en temps réel ;

• En matière de type de traitement des données possible : sur des bases courtes (typiquement moins de 15 km), il est possible de mesurer et calculer en mode « statique rapide », avec des temps d'observation réduits à quelques minutes. Mais lorsque la station de référence est plus éloignée, (voire beaucoup plus : on sait calculer des bases de plus de 5000 km), le temps de mesure devient plus long et se compte en heures, voire en journées. Il y a donc actuellement un saut quantitatif dans la valeur économique du GPS : sur bases courtes le « GPS temps réel » serait souvent un bon concurrent du tachéomètre s'il fallait n'amortir qu'un appareil seulement au lieu de deux.

Le concept de « station permanente GPS » est issu de telles considérations.

Il faut en effet bien se rappeler que la grande majorité des levers se font dans les agglomérations, là où la densité de population est grande. C'est là qu'une baisse significative du coût de mesure sera la plus intéressante, même si l'emploi du GPS n’y est pas facile, à cause des masques formés par les bâtiments ou la végétation urbaine. Pour réduire fortement l’investissement initial requis, il y a donc un grand intérêt à mettre en commun une station GPS unique, à mettre les données enregistrées en permanence à la disposition de tous, afin que chacun puisse travailler en GPS en n’utilisant qu’un seul récepteur. Et en gardant à l'esprit ce seuil actuel de l'ordre de 15 km, on comprend qu’il est possible d’optimiser la dépense globale en installant une station permanente dans chaque agglomération de taille significative. La charge logique en revient alors au service technique de la ville, puisque les administrés en sont les principaux bénéficiaires.

L'installation d'une liaison hertzienne locale permettant le temps réel précis (mode dit "RTK" pour Real Time Kinematic) présente souvent des difficultés (installation un émetteur radio actuellement peu aisée, et subsistance de zones « d'ombre » dans les agglomérations, causées par des bâtiments empêchant une réception correcte du signal radio). Mais la situation devrait évoluer rapidement à cause de la généralisation prévue sous peu de GSM (téléphones cellulaires) à grand débit de données (on prévoit 2 MB/s disponible vers 2003). Si le prix de la liaison n'est pas excessif, cela permettra une généralisation rapide du temps réel.

Pour l'instant, une bonne solution consiste à mettre les données à disposition sur un serveur (Internet par exemple), avec un différé n'excédant pas 1 heure par exemple.

Ainsi les équipes rentrant du terrain téléchargeront leurs données de la station de référence et calculeront tous leurs points levés, sans perdre de temps. Il reste que l’installation d’une liaison temps réel n’est pas exclusive d’un post traitement, que l’on emploiera par exemple lorsque la liaison radio est mauvaise.

Toutefois dans la comparaison entre temps réel et temps différé, il ne faut pas oublier les points suivants :

• Une mise à disposition des données de référence, par Internet, en temps légèrement différé, restera probablement gratuite de façon durable, sans avoir à acquérir un matériel particulier. Un format standard, le RINEX, existe pour ces échanges, il est déjà largement pratiqué ;

• En revanche, la mise à disposition d'une liaison temps réel ne bénéficie aujourd'hui pas d'une standardisation complète des formats. Elle exige un matériel complémentaire de réception des données temps réel, directement compatible avec le matériel RTK de la station d'émission des données, et n'aura finalement pas de raison d'être gratuit.

En guise de conclusion

Pour de multiples raisons, le « tout-GPS » et la fin du tachéomètre ne sont pas pour demain : d'abord parce que le lever par tachéomètre est, comme son nom l'indique, extrêmement rapide et fonctionne en toutes circonstances, de façon complètement autonome, que le ciel soit ou non visible. Ensuite, parce que tous les points à lever ne sont pas « stationnables » : on peut y mettre un réflecteur au besoin, mais certainement pas toujours une antenne GPS ! Et comme par ailleurs les levers tachéométriques nécessitent une orientation, on ne se passera pas de sitôt des réseaux locaux matérialisés qui nous sont familiers.

En matière de levers GPS de précision métrique, il y a quelques enjeux nouveaux créés par la généralisation de l'emploi de SIG pour des applications très variées.

Pour leur mise à jour, la précision du mètre est parfois suffisante. Il est alors dommage d'utiliser des méthodes de précision beaucoup trop élevée, dont le coût de revient est inutilement important.

Par exemple, si nous dotons un technicien d'un récepteur GPS recevant sur abonnement des corrections lui permettant d'atteindre le mètre en temps réel (matériel qui sous peu sera très bon marché), si nous lui mettons en main un télémètre laser portable permettant la mesure de distances sans réflecteur, équipé d'un inclinomètre et d'un compas magnétique, il est clair qu'il aura ainsi la possibilité de donner les coordonnées de tous les points entrant dans son champ de vision, sans avoir, par exemple, à pénétrer dans les propriétés closes.

Il est donc important de faire bénéficier la mise à jour des bases de données géographiques de ces méthodes, probablement bien moins onéreuses que toute autre. Les sociétés offrant sur abonnement un service de corrections GPS en temps réel sont donc appelées à se multiplier dans les prochaines années, compte tenu du nombre considérable de clients potentiels !

Bibliographie :

S. Botton, F. Duquenne, Y. Egels, M. Even, P. Willis, GPS, localisation et navigation, Hermès, 1996, ouvrage de base, publié sous l'égide du Conseil National de l'Information Géographique,

Dossier « Les stations GPS permanentes » (revue Géomètre, Mars 2000), dont cette fiche reprend quelques éléments.

Fiche élaborée par Michel Kasser,
Institut Géographique National
avril 2000

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Série 2000
Fiche n°38 : FICHIERS RASTER ET DONNEES MAILLEES

Les techniques de numérisation automatique progressent rapidement et modifient les options à disposition du technicien. La présente fiche rend compte de l'état de la question courant 1999. Une nouvelle fiche sera établie dans l'une des prochaines séries. 

LES DEUX FAÇONS DE NUMERISER DES DONNEES

L’utilisateur peut numériser ses données de deux façons :
• La vectorisation, par la saisie de segments de droite (ou d’arc de cercle, de polygone ou de toute autre “primitive”), représentant le dessin initial, et appelés "vecteurs" dans le vocabulaire des mathématiques. La vectorisation, manuelle ou semi-automatique, permet à l’opérateur de saisie de reconnaître les objets géographiques présentés par le document et de leur attribuer un code permettant à l’utilisateur de les retrouver, de les traiter, en fonction de ses besoins particuliers.
• Le scannage, ou la photographie numérique, qui produit un document électronique appelé fichier raster ou bit-map, contenant une information encore appelée “maillée”. La norme française NF 52-000 (EDIGéO) en décrit les règles de structuration sous la forme d'un modèle conceptuel de données matricielles.

Le scannage

Cette opération produit un fichier informatique appelé raster ou bit-map. Le terme raster vient du monde de la télévision et rappelle que l’image est traduite en électronique par balayage. Le terme bit-map est utilisé quand le fichier représentant l’image n’est pas compressé.

Les données recueillies n’incluent aucune reconnaissance de l’information. Elles ne font que reproduire une image, à l’aide des techniques de l’enregistrement électronique.

[img]http://georezo.net/img/cnig/cnig_38_1.jpg[/img]

Le scannage ne se substitue pas à la numérisation vectorielle. Cette dernière est nécessaire pour reconnaître les objets qui constituent la carte, le plan, et dont la description est normalisée (cf. la nomenclature du CNIG).

Les données maillées

Le scannage permet d’enregistrer sur disque magnétique ou sur CD-ROM un plan, une carte, un dessin ou une photographie qui sont déjà une représentation de la réalité.

L’appareil photographique numérique permet de constituer la représentation de la réalité directement sur le média électronique. Par nature, la représentation de cette réalité est constituée par une grille de petits carrés, les “mailles”, issue de la grille constituant le capteur de l’appareil.

Contrairement aux données en mode vecteur qui décrivent des objets géographiques à l’aide de points, de lignes ou de polygones, les données maillées décrivent la surface d’un territoire selon une grille régulière où chaque maille, ou encore pixel pour les anglo-saxons, présente une valeur codant l’information.

La structuration des données scannées ou maillées n’est pas impossible, mais sa mise en oeuvre gomme l’intérêt de la technique.

INTERET DU SCANNAGE

Les cartes et plans scannés, ou les photographies numériques, présentent l’avantage de pouvoir être rapidement et facilement mis en oeuvre. Leur production est économique et leur utilisation est facile. Les progiciels d’édition de fichiers raster facilitent l’assemblage des planches connexes, ainsi que la réutilisation des extraits de plans dans les rapports de présentation, les plans de situation dont les services font un usage fréquent.

La carte scannée : les photographies numériques peuvent ainsi servir de fond de plan, voire de référencement cartographique. Les progiciels récents savent afficher un document raster simultanément avec un graphisme vectoriel.

L’État a choisi cette solution pour numériser le plan cadastral de 1999 à 2001. La technique est plus simple et permet de mettre les documents à la disposition du plus grand nombre dans un délai limité. Les services du cadastre n’ont pas pour autant abandonné la numérisation vectorielle du cadastre car les principaux utilisateurs en expriment le besoin (cas fréquent en agglomération urbaine).

Disponibilité

L’un des intérêts de la carte ou du plan scanné réside dans sa disponibilité.
Scanner un document de grand format ne prend que quelques minutes et peut être effectué par de nombreux reprographes, pratiquement sans délai, pour un coût inférieur à 100 F.

Jusqu’à une date récente, les données maillées – qui existent depuis longtemps – étaient restées confinées à un usage relativement spécialisé (production de données par photo-interprétation, télédétection, vectorisation) faute de moyens techniques suffisants pour en tirer le meilleur parti. Cette situation évolue rapidement depuis quelques années au rythme de l’évolution technique.

L’I.G.N. a ainsi scanné l’ensemble de ses cartes du 1:25 000 au 1:1 000 000. Ces documents ont l’intérêt d'être en couleur - une couleur parmi 256 sur un pixel de 0,1 mm de côté. Les documents fichiers raster sont disponibles à la vente pour des prix variant en fonction des produits : (1 000 F pour la carte de France au 1:1 000 000 ou pour une dalle de 10 km de côté à l’échelle du 1:25 000).

Les planches cadastrales sont quant à elles en cours de scannage avec une précision identique. Toutes les communes devraient être couvertes à la fin de 2000 ou au début de 2001.

Les photographies aériennes et satellitaires bénéficient également des avancées techniques et permettent d’obtenir des données plus fines, dont la fabrication est fiabilisée et simplifiée.

Des images à très haute résolution (avec une maille correspondant à 10 cm sur le terrain) peuvent être obtenues directement par la caméra numérique, à des prix de revient en diminution constante.

L’I.G.N s’apprête ainsi à commercialiser des orthophotoplans numériques départementaux avec une maille de 50 cm, et envisage pour un avenir plus lointain d'employer une caméra numérique pour proposer des produits d'une qualité encore meilleure avec des mailles très fines (de l’ordre de 20 cm) sur de plus faibles étendues (des villes par exemple).

La société Géosys propose également la couverture des principales villes avec des images numériques sur catalogue, mises à jour annuellement.

Cette liste d'offre n'est évidemment pas exhaustive, il faudrait citer d'autres sociétés : Eurosense, Ortea, lnterAtlas, Géoimage, etc.

Inconvénients du scannage

L’inconvénient de la carte ou du plan scanné, du document maillé, réside dans l’absence d’une reconnaissance des objets constituant le document. Cette caractéristique interdit certaines utilisations : liaison avec une banque de données techniques, définition d’attributs, analyse spatiale, etc.

Un autre inconvénient de la carte ou du plan scanné se rencontre dans les changements d’échelle. Alors que la représentation vectorielle autorise une grande souplesse, les plans scannés acceptent difficilement les agrandissements ou les réductions d’un facteur supérieur à 2. C’est particulièrement vrai pour le plan cadastral dont l’assemblage regroupe déjà des feuilles d’échelles différentes.

Une réduction au 1:5 000, essentiellement utilisée comme fond de plan pour le P.O.S. constitue une limite, tandis que l’agrandissement au 1:500 d’un assemblage comprenant une planche initialement dessinée au 1:2 000 montrera cette partie avec des graphismes trop épais pour certaines utilisations.

LES DIFFICULTES D'EXPLOITATION

Bien que d'apparence souvent plus lisible pour l'oeil, les données maillées présentent quelques difficultés d'exploitation dans un SIG vectoriel.

En effet, sauf à représenter le terrain tel qu'il est (cas des images numériques du territoire utilisées comme simple "fond de carte"), ces données nécessitent souvent un travail d'interprétation des informations portées par la maille.

En outre, le principe du maillage est peu compatible avec une notion de base de données attributaires. Il est encore difficile de mettre en oeuvre des informations attributaires complexes associées à chaque maille.

Enfin, les logiciels permettant une intégration de données maillées dans un SIG n'offrent pas de souplesse réelle de manipulation, en particulier pour le croisement des couches raster entre elles. Il est, par exemple, difficile de gérer des images dont les mailles ont des tailles différentes. Par ailleurs, en termes de restitution visuelle ou cartographique, une seule "couche" est visible. Certains logiciels offrent la possibilité de rendre transparente une couleur, mais cette solution n'est applicable qu'à des cartes rasters peu chargées, en général monochromes. L'exploitation croisée avec des données vecteur n'est généralement pas disponible sur les logiciels actuels, malgré l'intérêt énorme que peuvent représenter de tels croisements.

A ces difficultés générales d'exploitation, dues essentiellement aux outils logiciels, s'ajoutent d'autres difficultés liées à la nature de l'information elle-même. On peut ainsi distinguer quatre catégories de données maillées, comportant chacune leur limite méthodologique :

Les données raster traduisant une grandeur naturellement continue

On doit entendre ici des informations qui ont un sens en chaque point du territoire : une donnée d'altitude, de pente, d'orientation, des mesures de pression atmosphérique, de bruit, des temps d'accès, des cartes de distance, des valeurs de contrainte ...

Le mode maillé est pour ce type d'information le moyen le plus pertinent de représentation. La valeur portée par la maille est une valeur directement liée au phénomène représenté. Il n'y a pas d'ambiguïté pour exploiter ces données.

[img]http://georezo.net/img/cnig/cnig_38_2.jpg[/img]

Les difficultés viendront souvent des logiciels SIG qui ne permettent pas d'intégrer ces données dans toute leur richesse, ou ne permettent pas d'en tirer l'information utile.

Les données nécessitant une interprétation.

On classera ici les photographies aériennes ou satellites. Ce sont des images "naturelles" du territoire sous forme numérique.

Dans ce cas l'information portée par la maille correspond à une intensité lumineuse renvoyée par le sol. Toute la difficulté consiste à déterminer à quoi correspond cette intensité lumineuse : s'agit-il de forêt, de bâti, d'eau, de roche, de surfaces labourées ?

En fait, le codage de l'information n'est pas univoque et nécessite une interprétation faisant souvent appel à d'autres sources d'information (texture de l'image, connaissance des lieux, ...). Pour cela, trois voies sont couramment utilisées :
• soit l'interprétation totalement automatique, utilisant au mieux les techniques du traitement d'image : cette solution est ancienne, dispose de nombreuses références, mais souffre d'une évolution technique permanente et d'une absence de stabilisation des procédés ;
• soit une interprétation totalement réalisée par un opérateur: il faut alors disposer d'une réelle compétence, et la régularité de l'interprétation est toujours un problème ;
• soit une forme d’interprétation utilisant les potentiels des deux solutions précédentes, dans ce qui est appelé l'interprétation assistée par ordinateur : on prépare différentes vues de l'image à partir des techniques automatiques, et elles sont interprétées par un opérateur.

Ces données sont donc des sources d'information très riches et facilement actualisables,  mais elles nécessitent en contrepartie un haut niveau de savoir-faire pour être exploitées.

Les données portant une information déjà interprétée

Chaque maille porte un code faisant référence à une information de façon univoque. Le code fait référence à une nomenclature (figure 5) bien précise (classification statistique du territoire selon la nomenclature CLUSTER proposée par EUROSTAT, par exemple).

Afin de représenter des objets très proches les uns des autres, on est obligé de diminuer globalement la taille de la maille, ce qui augmente de manière importante la taille des fichiers. Une autre solution consiste à utiliser es techniques plus sophistiquées, telles que les quad-trees, en coupant une maille en quatre mailles plus petites, et ceci uniquement là où cela est utile. Malheureusement, elles sont peu souvent implémentées dans les logiciels SIG. Le principal frein à leur utilisation est le peu de données qui existent sous cette forme aujourd'hui.

Les données reproduisant une information déjà interprétée, existant sur papier

II s'agit des cartes scannées, telles que les cartes routières, le cadastre, ou les cartes géologiques.

Extraire des informations géographiques d'une carte scannée en s'appuyant sur la légende graphique présente beaucoup de difficultés : en effet, une couleur correspond rarement à un poste de la légende.

Des techniques de reconnaissance de caractères, de vectorisation automatique, alliées à des classifications de couleur, peuvent dans certains cas aider à extraire une partie de l'information contenue dans la carte scannée, afin d'en produire une information vectorielle. Leur emploi reste cependant difficile, sauf par des professionnels.

Les cartes scannées peuvent donc être utilisées comme référentiel visuel, comme fond de plan (elles présentent un aspect familier aux utilisateurs), comme source d'information (numérisation sous forme vecteur d'éléments graphiques contenus dans la carte), mais ne peuvent que rarement être utilisées comme une information pouvant être croisée directement avec une autre.

En faisant abstraction des raisons qui motivent (démontrent) l'intérêt d'utiliser des données maillées et des difficultés méthodologiques qui freinent leur usage réel, il demeure un certain nombre de réalités pratiques qui expliquent aussi une grande part de ce décollage tardif de l'usage des données raster dans les SIG.

LA CONSTITUTION

En raison de la rareté de l’offre “sur étagère” d'images numériques, géométriquement correctes sur des territoires étendus, les besoins des utilisateurs en données du type image, ne peuvent être satisfaits que par des prestations ponctuelles coûteuses ou par l'emploi d'outils et de méthodes réclamant des savoirfaire peu répandus.

Réalisée à partir de clichés, une couverture orthophotographique numérique d'un territoire nécessite au moins trois étapes importantes et délicates :
• numériser les clichés ; les scanneurs actuels permettent une numérisation facile, avec des gammes de qualité allant d'une qualité bureautique (trop faible pour une utilisation géographique) à des qualités métrologiques, avec du matériel très coûteux.
• les corriger géométriquement individuellement, en tenant compte des déformations introduites par l'appareil de prise de vue, celles inhérentes au relief (ortho-rectification), celles introduites lors de la numérisation ;
• assembler (mosaïquer) les différentes images en gommant les bords de feuille, les superpositions, et en corrigeant les différences de saturation de couleur, de contraste, pour ne faire qu'une seule image continue et homogène.

Autant dire que peu d'utilisateurs de SIG se sont lancés dans ces productions en dehors d'organismes dont c'est le métier (IGN, producteurs privés...).

Depuis quelques temps, la mise à disposition d'outils d'ortho-rectification laisse la possibilité d'effectuer cette opération pour des utilisateurs moins chevronnés. Cependant ceci restera limité à de petites productions.

LE STOCKAGE

La principale difficulté technique soulevée par l'utilisation des données raster était la consommation importante d'espace mémoire, en particulier pour en assurer la conservation (stockage).

L’évolution des techniques de stockage a pratiquement effacé la difficulté. Une planche de cadastre, scannée à 400 points par pouce soit 16 points par millimètre et compressée dans un format classique (CCITT ou TIFF) mesure en moyenne moins de 1 000 Ko. Les planches d’une commune (de 10 à 30 planches dans la plupart des cas) occuperont moins du dixième d’un CD-R (enregistrable), dont le prix d’achat se situe autour de 10 F. Et les 10 à 30 Mo que mesure l’assemblage du plan cadastral d’une commune tiendront sans difficulté sur un disque dur dont les prix continuent à baisser de manière spectaculaire. Un disque de 10 Go dont le prix s’approche des 1 000 F pourrait contenir les planches de toutes les communes d’un département.

MAILLE, PRECISION, RESOLUTION

La taille de la maille est une information importante pour caractériser les données raster. C'est même souvent la seule information caractérisant la finesse de la donnée.

Or, la taille de la maille ne donne d'indication que sur l'agrandissement maximum possible avant apparition des mailles (voir figure 3). En aucun cas la taille de la maille ne permet d'estimer une précision ou une résolution de la donnée.

[img]http://georezo.net/img/cnig/cnig_38_3.jpg[/img]

Ainsi, une carte au 1 :25 000 peut être scannée à 300 points par pouce soit 12 points par millimètre ou à 1 200 soit 50 points par millimètre, sans modifier la précision du résultat, qui est celle de la carte d'origine, parfois dégradée par le scannage. De même, une orthophotographie peut avoir une maille de 0,50 m au sol, mais n'avoir une précision annoncée que de quelques mètres ; cette dernière découle en effet de la rectification géographique indispensable pour passer de la photo à une donnée géographique.

Par ailleurs, la résolution, entendue comme la possibilité de différencier des objets sur l'image, sera très variable selon le type de donnée maillée. Sur une carte scannée avec un pas de numérisation adapté, la résolution sera celle de la carte et pas plus. Sur une photo aérienne, elle sera dépendante du contraste entre deux objets limitrophes, et de leur forme : on peut voir sur une image à maille au sol de 0,50 m la signalisation horizontale sur une route, alors qu'elle a une largeur bien inférieure à la maille. A l'inverse, la frontière entre deux objets ne présentant qu'un faible contraste, et aux limites non régulières, ne pourra être déterminée qu'avec au moins deux mailles.

Par rapport aux données vecteur, on peut donc limiter l'échelle d'affichage des données maillées en jouant sur la taille de la maille. Cependant, les difficultés dues à l'utilisation de données de précision ou de résolution trop différentes restent les mêmes que pour des données vecteurs.

CONCLUSION

Toutes les difficultés qui viennent d'être évoquées ne doivent pas faire oublier les avantages majeurs que représente la complémentarité des informations raster par rapport à des informations sous forme vecteur.

Les données vectorisées et maillées peuvent constituer des ensembles très complémentaires et de plus en plus de professionnels adoptent cette solution. La décomposition de l'image en pixels constitue de toute manière le mode de présentation dominant, tant à l'écran qu'à l'impression, depuis l'arrivée des traceurs électrostatiques et à jet d'encre qui ont supplanté les traceurs à plume. Toutes les données vectorielles sont converties en données bi-map à une étape ou à une autre du processus de présentation.

Les communes, grandes consommatrices de plans destinés à l’illustration de dossiers et de rapports, à l’information des administrés, pourront recourir sans hésitations aux plans scannés, éventuellement en complément d’un SIG.

RECOMMANDATIONS

En tout état de cause, le scannage des cartes ou plans requiert quelques règles. Compte tenu du faible coût du scannage, il est conseillé de choisir une résolution élevée. Une résolution de 600 points par pouce soit 24 points par millimètre n’est pas excessive, surtout si des traitements doivent être effectués sur les documents.

Une résolution de 400 points par pouce soit 16 points par millimètre constitue un minimum. Cette résolution est suffisante pour obtenir des images de bonne qualité. En revanche, si des traitements sont nécessaires, l’image subira des altérations dès la première modification. Les planches cadastrales présentent, la plupart du temps, une orientation propre et doivent subir une rotation en vue d’un assemblage. Une rotation entraîne des approximations dans le calcul de l’image qui restent visible à l’oeil nu, pour une résolution initiale de 400 points par pouce soit 16 points par millimètre.

Bibliographie
Bernard ALLOUCHE “Les données maillées (ou données “raster”) Signature n° 15, CERTU, Janvier 1999.

Fiche établie par Michel Essevaz-Roulet
avril 2000

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Série 2000
Fiche n°40 : SEMIOLOGIE ET COMMUNICATION CARTOGRAPHIQUE

Introduction

« Je sais ce que je veux dire, mais je ne trouve pas les mots pour le dire... » Dans le domaine de la cartographie, la difficulté de s'exprimer par le visuel est réelle. Pour contourner cette difficulté, le cartographe rêve de disposer de méthodes et d'outils permettant de faire de la carte une image rationnelle, à priori rigoureusement codée, où la sémantique aurait à coup sûr le pas sur l'esthétique, le signifiant sur le signifié.

L'ambition n'est pas mince, tant les champs disciplinaires concernant la communication par l'image sont nombreux et encore en cours d'exploration. Cette fiche pourra donc paraître à certains très limitée. Notre objectif tente avant tout d'orienter le lecteur vers des références qui lui permettront une réflexion plus approfondie, tout en rappelant un ensemble de règles simples, mais souvent oubliées, qui constituent les bases de la sémiologie graphique.

IMAGE, CARTE ET COMMUNICATION

La carte, en tant qu'image, s'inscrit dans un schéma de communication qui, de l'émetteur vers le récepteur, utilise le canal visuel. La construction, comme la lecture du message cartographique, se réfère donc à un champ disciplinaire que l'on peut appeler sémiologie du signe visuel ou sémiologie graphique.

Il s'agit de réunir émetteur et récepteur par un même répertoire d'éléments, signes, symboles ou figurés, caractérisés et normalisés par des règles contraintes par la perception visuelle et permettant la communication des informations à transmettre à l'aide du système graphique.

Cette discipline fait ainsi appel à un certain nombre de propriétés du canal visuel (rétine, analyseur visuel occipital...), propriétés qui influent sur le mécanisme de la lecture et conditionnent la façon dont sont appréhendés les signes, et dont leur institution en systèmes sémiotiques contribue à conditionner la lecture du message. On pourra utilement trouver dans les ouvrages généraux traitant du signe visuel ou de la communication par l'image [réf. 1, 2, 3, 4], des éléments riches d'enseignement pour le cartographe.

L'image cartographique ne peut également être décrite sans se référer aux sciences cognitives de la psychologie individuelle et de la conscience collective. Cette dimension, comme la précédente, définit les limites d'une approche où les règles rigoureuses et universelles de la perception visuelle ont peu de place. L'utilisation de la couleur notamment, « cette partie de l'art qui détient le don magique » (Eugène Delacroix), nous incite à la prudence. Pas de grille universelle de perception des couleurs, mais uniquement une sensibilité individuelle et culturelle [réf. 5, 6].

A moins de maîtriser parfaitement la connaissance des structures de fonctionnement du mental, on ne peut donc que conseiller au cartographe, perplexe face à ces incertitudes esthétiques, de soumettre pour évaluation, ses constructions graphiques au regard de son entourage immédiat.

Cette complexité est liée au caractère polysémique de l'image, qui n'a pas un seul sens en elle-même, ainsi qu'aux capacités particulières de la perception visuelle, qui procurent à la représentation graphique la possibilité d'un décodage direct.

Deux approches s'affrontent dans le domaine de l'articulation des signes visuels. La première considère l'image comme une entité indivisible, pour laquelle le sens ne s'établit que dans des énoncés appréhendés globalement, et dont les propriétés ne peuvent être déterminées à partir des constituants. La seconde accepte de considérer l'image à travers la reconnaissance, l'assemblage et l'articulation d'éléments primaires. Elle procède parfois d'une stricte application du structuralisme linguistique au domaine visuel, jusque dans sa terminologie. La sémiologie graphique en France, initiée par J. Bertin [réf. 7, 8], est très proche de cette méthode qui s'attache à déconstruire l'image cartographique [Fig. 2]. La démarche présente l'avantage de proposer ces règles tant désirées d'une signification commune, mais elle peut aussi être critiquée, car elle s'éloigne d’une partie de ce qui est spécifique au visuel. L'avenir pourrait dans ce domaine s'orienter vers une exploration plus poussée de l'articulation du global et des éléments constituants, afin de contribuer à l'affirmation (et la codification ?) des propriétés que possède l'ensemble et que les parties n'ont pas.

Le schéma de la communication par le visuel est également contraint par les particularités du canal utilisé. L'essentielle est sa puissance, sept fois plus que l'oreille (10 puissance 7 bits/seconde, ramenés à 25 et jusqu'à 8 bits/seconde au niveau de la “conscience”). Pour le cartographe, ce sont les particularités qui s'appliquent à la perception visuelle qui sont à noter :

• Tout système d'information destiné à l'œil communique en un seul instant les relations entre les trois variables sensibles de la perception visuelle, les deux dimensions du plan, et la variation des taches. Pour la carte, la position dans le plan est contrainte par la localisation géographique, mais la tache peut prendre une infinité d'aspects ;
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• Le caractère global et instantané des messages visuels permet à l'image d'accepter une grande quantité d'informations, qui s'organisent en trois niveaux de perception : analytique et linéaire, par regroupement d'éléments, globale enfin. Ces trois niveaux se retrouvent dans le domaine de la carte, qui peut soit être perçue au niveau élémentaire[b] (le plus pauvre celui qui permet simplement de lire la donnée : le nombre de passagers en 1999 à l'aéroport de Rennes a été de 384716), au [b]niveau moyen (celui des sous-ensembles: les aéroports de Saint-Brieuc et d'Angers, avec moins de 20000 passagers, appartiennent à une même catégorie de desserte), ou au niveau d'ensemble (le transport aérien dans l'ouest de la France est structuré en un réseau hiérarchique dans lequel les aéroports de Nantes et Brest sont les principaux nœuds). Une carte efficace doit permettre immédiatement ces trois niveaux de perception, ce qui n'est pas le cas de l'exemple ci-dessus.

Aucun traitement graphique ne permet de percevoir les quantités, les rapports de quantité, et les structures territoriales liées à l'information.

• Une représentation graphique, parfaitement lisible, permet certes de mémoriser en un court instant un grand nombre d'informations, mais pourvu qu'elles aient été convenablement transcrites et ordonnées visuellement. Il s'agit là d'une règle essentielle de la sémiologie graphique, qui sous-entend d'une part que l'information traitée soit au préalable caractérisée par rapport aux relations fondamentales que les signes entre eux sont susceptibles de transcrire visuellement, et d'autre part que la représentation présente une efficacité discriminante suffisamment forte et en adéquation avec la nature ordonnée du message à communiquer.

IMPLANTATION ET VARIABLES VISUELLES

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Dans l'approche structuraliste proposée par J. Bertin [réf. 7, 8], le schéma polysémique émetteur -message-coderécepteur est remplacé par un schéma monosémique acteurs (émetteur et récepteur confondus) - relations de l'énoncé du message (entre des éléments qui, comme en Mathématique, sont considérés comme préalablement définis et dont on ne discute plus). Elle utilise comme fondement les variations visuelles entre les signes.

Toute carte peut donc être considérée comme un assemblage de signes, ou figurés, dont la perception privilégie la relation entre ces signes [Fig. 2]. Concevoir ou regarder une carte revient ainsi à interpréter un système de signes qui se différencient par des variations visuelles. Ces variations traduisent trois relations essentielles, la différence ou ressemblance, l'ordre et la proportionnalité ou quantité (Un figuré n'a pas la même apparence qu'un autre, il est différent ou au contraire ressemblant. Un ensemble de figurés dégradés illustre un ordre visuel, par exemple du plus clair au plus foncé. Enfin, un figuré utilise plus de place qu'un autre dans un rapport de grandeur qui révèle une propriété de la donnée représentée).
Ces trois signifiés perçus par l'œil lors de la lecture de la carte, doivent transcrire les relations identiques qui s'attachent aux données représentées sur la carte :

• Différence stricte (une surface agricole en blé, est différente d'une autre en maïs), ou par regroupement (les surfaces de culture, se regroupent pour se différencier des surfaces en herbe) ;

• Ordre hiérarchique (le canton est un niveau administratif au dessus de la commune), chronologique (le tronçon nord de l'autoroute a été réalisé avant celui du sud), ou |b]quantitatif[/b] (telle commune a enregistré un accroissement démographique supérieur à telle autre) ;

• Quantités (cette école accueille 253 enfants, cette autre 96).

Ces trois relations sont suffisantes pour caractériser n'importe quel ensemble de données figurant sur une carte.

Pour traduire ces relations et leur associer la relation visuelle correspondante, le cartographe dispose de trois modes d'implantation et de six variables visuelles, qui permettent de distinguer les figurés les uns des autres [voir fig. 2].

Les modes d'implantation : ponctuel, linéaire ou zonal

Pour chaque figuré, ils sont déterminés en fonction de la nature géométrique de l'entité géographique représentée (une faille est une entité continue d'implantation linéaire, permettant d'identifier un tracé), la dimension sémantique qui s'y attache (une ville considérée comme une étendue affectée d'une occupation du sol particulière est d'implantation zonale, alors que considérée comme un nœud d'un réseau viaire, elle est d'implantation ponctuelle), et l'échelle de représentation (à petite échelle, l'emprise spatiale de la ville ne peut être représentée avec suffisamment de précision, elle est alors d'implantation ponctuelle).

On ne pourrait conseiller suffisamment au cartographe d'édicter en préalable essentiel à toute représentation, cette réflexion portant à la fois sur la nature géométrique de l'information traitée, sa dimension sémantique et l'échelle pertinente de représentation, qui influent directement sur le choix des figurés utilisés.

Les variables visuelles :

La taille :

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C'est la seule variable visuelle permettant de percevoir les rapports de proportionnalité et donc de traduire des quantités. C'est la surface du figuré qui est proportionnelle à la quantité traitée (attention aux logiciels qui ne respectent pas les rapports strictes de surface...), et cette variation peut être continue (une taille par valeur). Les rapports de volumes sont les plus difficiles à appréhender, les différences de hauteur (barres) les plus faciles. En implantation zonale, la déformation en anamorphose est la représentation idéale.

La valeur :

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C'est la variation de noir et de blanc dans une surface donnée (s'applique aussi à la couleur). Elle s'exprime souvent sous la forme du pourcentage de noir (trame à 20, 30%...), que l'on évite de faire varier de moins de 10% entre deux classes (différence de remplissage n'est plus perceptible). Elle est particulièrement adaptée pour traduire visuellement une relation ordonnée.

Le grain :

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A la différence de la valeur, le rapport entre les éléments graphiques et le fond blanc n'est pas modifié, il est constant.

C'est une variable visuelle peu utilisée et qui est pourtant efficace pour l'expression d'un ordre en implantation linéaire ou permettre des superpositions en implantation zonale. La variation de grain différencie et ordonne les signes.

La couleur :

La couleur d'une tache est définie par son spectre (rapport entre la quantité de lumière reçue et la quantité réfléchie, l'impression colorée dépend de la longueur d'onde du signal).

A partir d'une source lumineuse, les trois couleurs fondamentales sont le bleu/violet, le vert et le rouge, les couleurs primaires le cyan, le jaune et le magenta.

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La couleur est une variable visuelle fortement différentielle (permet immédiatement de séparer les figurés), ce sont les couleurs saturée ou pures (sans noir) qui permettent la meilleure séparation. Bien qu'ordonnée dans le spectre lumineux, la couleur seule ne permet pas de traduire visuellement un ordre. Si les gradations harmoniques (couleurs “chaudes”; jaune, orange, rouge, et “froides”; jaune, vert, bleu, violet) sont utilisées pour représenter des oppositions (accroissement, opposition), c'est seulement par dégradé de valeur dans une couleur (un camaïeu), que l'ordre sera perçu.

Une carte d'occupation du sol utilisant la couleur permet de différencier efficacement les grandes oppositions (surfaces chlorophylliennes, minérales, hydriques, codées en fonction de perceptions symboliques). Les regroupements à l'intérieur des grandes classes peuvent être perçus par utilisation des gammes quadrichromiques.

La forme :

C'est la variation du tracé du contour des symboles. En implantation zonale, la variation de la forme des éléments graphiques de la trame s'appelle la texture.

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Si elle peut être symbolique (un avion, un personnage...), on lui préférera les formes géométriques. C'est une variable exclusivement différentielle, qui peut permettre la perception des regroupements (ressemblances). L'utilisation des textures permet la superposition de zones.

L'orientation :

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Peut indiquer une direction géographique (direction, flux, attraction...), mais également s'appliquer à la différenciation des symboles (variation purement géométrique).

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Sa variation ne permet pas de distinguer visuellement l'ordre ou les quantités, mais c'est une bonne variable de différenciation. Elle rend possible les superpositions en implantation zonale.

Le tableau ci-dessous permet de visualiser la pertinence de chaque variable visuelle pour l'expression des grands types de relations entre les données.

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Les variables visuelles présentent entre elles différents niveaux d'efficacité, fonction de la dimension et de l'environnement des figurés. Ce sont tout d'abord les variations de couleur, puis celles de taille et de valeur qui sont plus directement perçues, viennent ensuite celles de grain, d'orientation et de forme.

La possibilité de différencier un nombre plus ou moins grand de symboles d'un même type n'est pas la même d'une variable visuelle à une autre. Les variations de taille peuvent être illimitées, on peut distinguer 7 ou 8 valeurs de gris, de forme/texture, et 4 d'orientation et de grain. Pour la couleur, le nombre de paliers que l’œil est capable de distinguer est plus important pour le bleu/violet (7 à 8), que pour le rouge/orange (6), ou encore le vert ou le jaune (5 et 4).

Pour préciser plus en détail les caractéristiques des variables visuelles, il est nécessaire de se pro-curer  l'un des ouvrages de référence [Réf. 9, 10, 11, 12].

Combinaison des variables :

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Pour accroître l'efficacité visuelle, il est possible de combiner entre elles plusieurs variables. Les combinaisons utilisant l'orientation, la texture, avec la valeur, facilitent notamment le repérage des seuils [Fig. 14], la représentation des doubles progressions [Fig. 15] ou la différenciation.

Dans le domaine de l'utilisation des variables visuelles, les erreurs les plus fréquentes sont de deux types. Il s'agit soit de l'utilisation d'une variable visuelle inadaptée à l'expression de la relation traitée (ex. utilisation de la forme pour traduire un
ordre, de la valeur pour une différence...), soit d'une mauvaise mise en œuvre d'une variable visuelle (ex. des tailles non proportionnelles aux surfaces, des dégradés de valeur non réguliers...).

L'ordre et le désordre, perception globale

La superposition de plusieurs séries de données pose le problème de la perception globale de la carte et des éléments qui orientent sa lecture.

Les règles de lisibilité concernent tout d'abord les contraintes de la perception qui dépendent de plusieurs facteurs: l'acuité visuelle de discrimination et le seuil de perception (aptitude à enregistrer la tache mininum, et à en distinguer la forme), l'acuité visuelle d'alignement (apprécier la disposition alignée des symboles), le seuil de séparation (écart minimal entre deux figurés), et le seuil de différenciation (écart entre les figurés pour identifier des paliers).

Mais surtout, c'est par l'organisation rigoureuse de la totalité des sousensembles de symboles que s'organise la représentation [Fig. 17].

Le recours à la couleur est de plus en plus fréquent, mais son utilisation est souvent délicate [Réf. 5 et 6]. Son fort pouvoir de séparation permet cependant de jouer efficacement sur les niveaux d'information à hiérarchiser et facilite la superposition des figurés. Dans tous les cas, et comme pour le noir et blanc, les symboles doivent être classés par mode d'implantation, par sous-ensembles thématiques pour lesquels la relation informative doit être cohérente avec la variation visuelle. Ces sous-ensembles doivent être organisés de façon à faire ressortir tout phénomène fort par un symbole de forte intensité visuelle. Les symboles seront d'autant plus gros ou épais que le rapport entre la valeur du phénomène à représenter et la surface de l'emprise spatiale sera grand. Car si une construction peut être correcte du point de vue de l'utilisation des variables visuelles, elle peut néanmoins fournir une image invisible lorsque ses éléments ne se séparent pas entre eux.

Dans tous les cas, l'ordre global des éléments superposés doit être au préalable déterminé par une réflexion minutieuse, portant sur la nature du message à transmettre. Par exemple, le fond de plan ne doit jamais occuper le premier plan par une intensité visuelle soutenue, car c'est l'information originale qui doit être mise en avant, et non l'inverse [Fig. 18]. Cette démarche qui privilégie la perception rapide et sélective des sous-ensembles de figurés, leur comparaison, la découverte de leurs différences ou de leurs ressemblances, est essentielle. Elle permet, y compris pour les cartes d'inventaire, d'orienter avec efficacité la compréhension du message cartographique, le document graphique étant de nature à influencer lui-même son mode de lecture. Sans cette détermination, l'œil se déplace de façon aléatoire, se fixe sur les zones du regard, motivé par des phénomènes perceptifs, psychologiques, culturels et esthétiques, d'ordre individuel ou collectif. La construction de l'image devient ainsi sans références explicites et normalisées.

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Extrait de J. Bertin [Réf. 8] : “Il s'agit de montrer l'extension des constructions nouvelles dans un village. Les habitudes acquises par le dessinateur de la carte 1 font de ce village une paisible agglomération rurale... alors qu'il est en train de devenir une banlieue résidentielle, avec tous ses caractères”.
A: constructions antérieures à 1962,
B: lotissements,
C: constructions postérieures à 1962,
D: permis de construire déposés.

COMMUNIQUER AVEC UN « REFERENTIEL METHODOLOGIQUE COMMUN »

Au moment où la communication par la carte prend de plus en plus d'importance, où l'information brute des SIG (la base de données géométrique) est de plus en plus partagée, où, enfin, les métiers qui utilisent les représentations graphiques sont de plus en plus nombreux et diversifiés, il apparaît nécessaire de disposer d'un référentiel méthodologique commun. Ces quelques rappels concernant la sémiologie du signe graphique en constituent aujourd'hui les bases, que chacun devra approfondir dans le cadre de lectures et de formations complémentaires. Le risque est grand, sinon, de voir se multiplier les mauvais traitements et les représentations graphiques difficiles à traduire, ou pire encore, celles provoquant des contresens.

Mais ce minimum de règles communes n'est pas suffisant, et on ne peut qu'encourager dans l'avenir l'émergence d'une symbologie normalisée, à dominante métier (types de carte), venant ainsi renforcer le formalisme graphique qui s'attache à des domaines réglementaires eux-mêmes strictement codés.

Références bibliographiques :
1. THIBAULT-LAULAN A.M (dir.), 1972, Image et communication, Paris, Encyclopédie universitaire.
2. Groupe U, 1992, Traité du signe visuel, pour une rhétorique de l'image, Paris, Seuil.
3. VETTRAINO-SOULARD M.C, 1993, Lire une image, Paris, A. Colin.
4. JOLY M., 1993, Introduction à l'analyse de l'image, Paris, Nathan.
5. DUPLAN P. et JAUNEAU R., 1987, Maquette et mise en page, conception graphique, mise en page électronique, couleur et communication, Paris.
6. CADET C. et al., 1990, La communication par l'image, Paris, Nathan.
7. J. BERTIN, 1973, Sémiologie graphique, Paris, Gauthiers-Villars et Mouton.
8. J. BERTIN, 1977, La graphique et le traitement graphique de l'information, Paris, Flammarion.
9. R. BRUNET, 1987, La carte, mode d'emploi, Paris, fayard-Reclus.
10. ROULEAU B. (dir.), 1988, Théorie de l'expression et de la représentation cartographiques, Paris, n° 117-118, Comité Français de Cartographie.
11. BEGUIN M. et PUMAIN D., 1994, La représentation des données géographiques; statistiques et cartographie, Paris, A. Colin.
12. BLIN E. et BORD JP., 1995, Initiation géographique, Paris, Sédès.

Fiche établie par Patrick Pottier
Université de Nantes
avril 2000

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Série 2000
Fiche n°42 : LES PLANS DU DOMAINE VOIRIE ET LA CONSTITUTION DES DIFFERENTS REFERENTIELS

Une réflexion de grande envergure est engagée à l’échelle nationale sur la production par l’IGN, la DGI et l’INSEE des principaux référentiels utilisés par les SIG. Les entités constitutives de ces référentiels vont des limites administratives des départements et communes jusqu’aux immeubles localisés et aux adresses en passant par les parcelles, les routes, les voies urbaines, les voies ferrées, fleuves et rivières, et les îlots, sans exclure les différents modes de regroupement (zonages spécialisés) ni d’ailleurs les décompositions thématiques, par exemple par mode d’occupation du sol. 

Le débat s’organise notamment sur les questions suivantes :
• Spécifications détaillées et qualités attendues de chaque élément de chaque référentiel
• Coût, prix et modalités de diffusion
• Rythme des mises à jour
• Répartition des tâches (et des moyens publics) entre organismes pour constituer puis maintenir chaque référentiel
• Echelle de constitution de chaque référentiel

Chaque utilisateur doit pouvoir s’approprier les éléments des référentiels dont il a besoin. Il est facile de constater que ces besoins correspondent généralement à des échelles multiples en fonction du regard que chacun porte sur le territoire. Par définition le référentiel doit pouvoir être associé à des modes de représentation et à des données propres à chaque utilisateur.

Les collectivités territoriales figurent en bonne place parmi les utilisateurs et les producteurs des référentiels géographiques en cours de discussion. Celles-ci veulent décrire leur territoire, notamment sous deux angles privilégiés : patrimoine foncier dont elles sont propriétaires ou occupantes et espaces publics, en particulier celui de la voirie urbaine qu’elles gèrent. A ce propos, il convient de distinguer deux aspects touchant à la voirie urbaine. Le premier concerne son rôle structurant dans la ville et son côté "éléments de repérage" à travers la dénomination des voies. Cet ensemble constitue d’ailleurs l’une des bases du référentiel "adresse". Le second concerne son rôle de contenant des divers réseaux qui occupe son sous-sol.

Or, nombreuses sont les collectivités territoriales qui ont mis en place un SIG comme outil d’aide à la communication, à la décision et à la gestion satisfaisant ainsi au premier aspect. Mais plusieurs collectivités territoriales, souhaitant satisfaire à l’ensemble de leurs besoins, se sont lancées dans une approche plus ambitieuse visant à disposer des outils nécessaires à la conception et à la réalisation des réseaux et ouvrages d’art qui occupent son sous-sol ainsi qu’à la coordination des divers travaux de voirie qui résultent de ces nombreuses réalisations. Elles ont souvent jugé nécessaire de disposer d’un référentiel topographique fin et ont mis en oeuvre une politique de constitution de plans à très grande échelle : il s’agit alors, typiquement de plans des corps de rue au 1/200ème.

Cette approche contraste avec celle des autres producteurs de l’information géographique qui traitent souvent l’espace public de voirie comme une sorte de “résidu” :
• Le cadastre délimite bien les espaces privés (parcelles) mais non les espaces publics, à moins qu’ils soient concédés, et encore, il convient de souligner que dans ce dernier cas la doctrine n’est pas constante (par exemple les terrasses de café sont tantôt traitées comme des parcelles, tantôt comme du bâti hors parcelle…).
• Pour les autres sources, l’espace public de voirie n’apparaît qu’à partir d’une certaine taille (voies de plus de 20m de large par exemple) ou bien sous la forme abstraite “du filaire des réseaux de voie” : la représentation géométrique est alors limitée à celle de l’axe des voies et des noeuds aux carrefours. Il faut noter toutefois que cette représentation est souvent enrichie par l’introduction de la largeur moyenne de chaque tronçon de voie et par la représentation de “zones tampons” proportionnelles à celle-ci, ce qui améliore le réalisme de la restitution.

De fait, Paris, Strasbourg, Lille Métropole, Toulouse, Bordeaux, Rennes, Saint-Nazaire, Nice, pour ne citer qu’eux, ont réalisé ou se sont engagés dans la réalisation d’un référentiel (à grande échelle) de cet espace public. Il est donc utile de situer les besoins des collectivités territoriales à partir des principales fonctionnalités et par rapport aux différentes échelles des principaux référentiels géographiques :

Outil d’aide à la communication

Il concerne aussi bien le grand public que les relations entre administrations. Il doit permettre la réalisation de divers plans dont les échelles varient le plus souvent du 1/5000 ème au 1/20000 ème. Citons par exemple :
• L’usage de “plans de ville” qui permettent de réaliser des plans de situation pour positionner les travaux de voirie,
• L’usage de plans thématiques pour définir les différents zonages, l’un des plus usuels étant le plan de quartier ou d’arrondissement,
• L’usage de plans thématiques pour situer les axes de transports en commun, etc.

Outil d’aide à la décision

Il doit offrir un ensemble d'applications amenées à se développer de plus en plus à travers l’analyse spatiale. Celle-ci, à partir de l’association aux données géographiques de données alphanumériques, doit permettre un traitement de cet ensemble pour répondre à l’objectif poursuivi et justifier ces réponses en exploitant des plans aux échelles inférieures au 1/2000 ème. Citons par exemple :
• L’usage de plans thématiques qui permettent de suivre l’évolution des logements et de la population aux fins d’une programmation des équipements publics,
• L’usage de plans topographiques et de modèles numériques de terrains pour définir les zones inondables, etc,
• L’usage de plans dits “plans d’avant projet” qui permettent de chiffrer en première estimation le coût d’un projet et de faciliter les études de simulation.

Outil d’aide à la gestion

Il s'agit là de la plus grande partie des applications actuellement développées. Il doit permettre la réalisation de plans “topo-foncier” aux échelles du 1/1000 ème au 1/2000 ème et l’usage d’orthophotographies. Citons par exemple :
• L’usage de plans qui permettent l’inventaire de patrimoine foncier ou bâti, espaces naturels (parcs et jardins),
• L’usage de plans pour renseigner le public sur les droits à construire (élaboration des plans d’occupation des sols),
• L’usage de plans pour décomposer l’espace public en site propre de transports, espace de stationnement, trottoirs, etc.

Outil d’aide à la conception

Il s'agit d'un ensemble de fonctions indispensables pour les divers bureaux d’études. Il doit permettre la réalisation de plans topographiques aux échelles du 1/200 ème au 1/500 ème. Citons par exemple :
• L’usage de plans dits “ plans de projet ” pour définir les ouvrages à construire et préparer les dossiers d’appel à concurrence.
• l’usage de plans qui servent à assurer la gestion technique des ouvrages réalisés, etc.

Outil d’aide à la coordination

Il constitue une partie en pleine expansion qui aura pour objectif outre d’assurer la coordination temporelle des travaux de voirie, de faciliter la coordination spatiale du sous-sol de la voirie communale. Il doit permettre la réalisation de plans dit de synthèse (référentiel topographique sur lequel est situé l’ensemble des réseaux aux échelles du 1/200 ème au 1/500 ème).

Cette liste d’outils et d’usages n’est bien évidemment pas exhaustive. Elle a cherché simplement à souligner la multiplicité des échelles dont les collectivités territoriales ont besoin, la nécessaire cohérence, notamment des références spatiales, entre ces différentes échelles et la perspective qu’adoptent les collectivités quand elles produisent leur information géographique, notamment sur le domaine de voirie, dont la mise à jour se fait de plus en plus par récolement systématique après travaux. Le cycle de vie des objets est ainsi mieux respecté. L’usage des SIG a permis d’améliorer considérablement ce type d’approche et par conséquent de mieux gérer le domaine de voirie tout en assurant de façon plus satisfaisante la conservation et l’intégrité des référentiels concernés.

Or, si des réflexions nationales accompagnent la réalisation des référentiels géographiques aux échelles moyennes ou grandes, il n’en va pas de même pour les très grandes échelles. Il existe bien une certaine concertation pour représenter par des symboles normalisés les principaux objets du plan de voirie, mais il n’existe aucune règle pour déterminer le “référentiel plan de voirie” en termes de modélisation ou de règles d’intégrité partagées.

La constitution de plans de voirie à très grande échelle par certaines collectivités territoriales conduit également à s’interroger sur les échanges d’informations entre celles-ci et les autres producteurs d’information géographique (essentiellement pour l’instant le Service du cadastre (DGI), mais bientôt l’IGN dans les perspectives des recommandations du rapport Lengagne).

En particulier, la limite entre domaine public et domaine privé (parcellisé) est en principe la même qu’il s’agisse du parcellaire cadastral ou du plan de voirie (notons le cas particulier de l’Alsace Lorraine nettement plus efficace sur ce sujet).

En pratique, cette limite est positionnée de façon beaucoup plus précise dans un plan de voirie à grande échelle que dans le plan parcellaire à échelle plus réduite. Pourtant, l’information ne "remonte" pas toujours, ou quand elle remonte, elle n’est pas prise en compte. De plus, il faut constater que bien souvent les procédures de classement des espaces alignés ou retranchés, acquis par les villes, puis aménagés comme voirie, ne conduisent pas à une rectification immédiate du parcellaire cadastral, aucun acte ne venant officialiser le dit aménagement.

Par ailleurs, ces plans de voirie sont quelquefois (ils devraient l’être plus souvent) réalisés en partenariat avec les principaux concessionnaires de réseaux enterrés. Les conventions qui sont alors passées localement prévoient des modalités d’échange et de diffusion qui sont loin d’être homogènes d’une ville à l’autre.

Ainsi, au moment où la puissance publique porte un nouveau regard sur l’information géographique afin d’optimiser les modalités de sa production et de son financement, la dimension “plan de voirie corps de rue” mériterait une analyse approfondie afin que sa place soit prise en considération dans l’arsenal général, qu’il s’agisse de la conception et de la définition des entités du plan de voirie par rapport à celles des autres sources et de leur rôle d’outil s’inscrivant dans les procédures de gestion, de mise à jour et de diffusion.

Une réflexion plus spécifique pourrait porter sur les thèmes qui relèvent de chaque gamme d’échelle afin d’aboutir à un emboîtement logique des représentations des plus petites aux plus grandes échelles.

Autrement dit, il ne s’agit surtout pas de privilégier systématiquement les grandes échelles, qui posent des problèmes spécifiques évidents (coûts, délais de mise à jour, détails des représentations), mais de faciliter la constitution de référentiels multiples mais cohérents entre eux et d’indiquer les échelles les mieux adaptées aux besoins par types de données.

Les utilisateurs seraient ainsi guidés dans leur travail. Les adaptations selon qu’il existe ou non, localement, un plan de voirie seraient également à prévoir et seraient riches d’enseignements dans l’analyse des besoins réels… A suivre donc.

Voir aussi : fiches n°2, n°11 et n°26

Fiche établie par Paul Rouet et Jean Yerchoff
avril 2000

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Série 2001
Fiche n°43 : GEONANTES : GENESE ET DEVENIR

La demande initiale

En 1997, le SIG de la Ville de Nantes arrive à maturité en terme de contenu : les données structurées constituent une représentation complète et cohérente du territoire, les procédures de gestion assurent une actualisation satisfaisante.

L’exploitation et la diffusion de cette riche base de données rencontrent cependant plusieurs freins liés aux technologies qui les mettent en œuvre :

• Coût dissuasif des logiciels (environ 12 000 F / poste supplémentaire équipé), notamment pour des utilisations ponctuelles ou triviales.
• Ergonomie lourde : les SIG sont avant tout des outils de techniciens.
• Temps de réponse insuffisants sur les réseaux bas débit.
• Isolement technique des logiciels SIG qui constituent encore un monde parallèle aux outils de développement traditionnels.

Face  à ce constat, la Direction des Informations Géographiques (DIG) décide de lancer une étude sur deux axes technologiques susceptibles de fournir des réponses à cette problématique :

- L’utilisation d’OCX géographiques, un OCX étant un composant logiciel que l’on couple avec un langage de développement standard (Visual Basic, Delphi …), ce qui permet d’introduire pour un coût réduit des fonctionnalités géographiques dans un environnement de conception logicielle puissant.

- L’utilisation des technologies Internet, avec leur énorme potentiel de diffusion de l’information.

La prospection

Les objectifs initiaux de la Direction étaient :

La recherche d’une technologie permettant d’exploiter le plan numérique en le consultant via des applications simples à la disposition des services de la Ville sur un Intranet. Et dans un second temps, une consultation pouvant être étendue au grand public sur Internet par une application spécialisée. Notons qu’il ne s’agit pas pour le service géomatique de faire développer une série d’applications, mais d’acquérir l’ensemble des compétences nécessaires pour la réalisation et la maintenance de celles-ci en interne.

La solution attendue devait permettre la mise en place, sur un serveur Intranet dont la configuration restait à définir, des liaisons avec une base SIG, au format APIC ou Mapinfo, natif ou d’échange, et si possible en lecture directe. Il était souhaité par ailleurs que le graphisme soit transmis sous forme vecteur, et que le développement soit basé sur des "outils standards" du marché (Visual basic, Java, FrontPage par exemple).

Cette solution devait permettre aux développeurs de mettre à la disposition des usagers les fonctionnalités courantes des SIG Micro : ajustement de l'espace géographique affiché dans la fenêtre opérateur (zooms, plan ...), consultation des données associées, impression. Il est également souhaitable de pouvoir établir des liens avec la bureautique, et de pouvoir afficher une photo numérique sous le plan vecteur.

Le nombre de postes en accès potentiel est indéfini (l’ensemble des micros du parc). L’idéal recherché était que les applications puissent être accessibles depuis le navigateur de n’importe quel poste bureautique banal, la connexion se faisant de manière immédiate (pas de chargement de plug-in) même la première fois.
Le choix a été motivé par le respect de tous les critères, hormis celui du format de transport (raster) du graphisme. Cette concession technique a été justifiée par le choix d’une solution offrant par ailleurs de nombreux avantages. Elle induit toutefois un certain nombre de limites techniques. Nous y reviendrons.

La mise en œuvre

Dès avril 1998, un technicien est formé à l'outil de développement. Une plate-forme expérimentale est montée : une boucle sur 3 postes : un serveur, un poste de développement, un poste de test. Un prototype est prêt fin juin.
Un serveur NT IIS est alors monté sur le réseau local et un groupe de 20 utilisateurs testent le produit.

Après diverses mises au point, la décision est prise à l'automne :

- de généraliser l'accès à tous les postes de la Ville. Il suffit d'adresser le poste en IP et d'installer le navigateur.

- de mettre en œuvre une version dépouillée, disponible au grand public sur Internet.

Au fil des mois, ces deux sites baptisés Géonantes (application Intranet) et Voirnantes (application Internet) se sont sophistiqués pour offrir toujours plus de services à leurs visiteurs. Le développement interne explique cette importante dynamique d'évolution.

Le coût de l'opération, non compris le coût d’acquisition des données qui étaient pré- existantes :

- serveur                50 000 F
- formation             12 000 F
- logiciel                 50 000 F
- développement     80 jours


GéoNantes aujourd'hui

Sur les 2 200 postes de la Ville qui ont accès à Géonantes le nombre de connexions hebdomadaires est aux alentours de 1000.

Ces consultations portent sur les données suivantes :

- plan général de 5 communes, de précision générale moyenne 40 cm (liée à l’origine cadastrale des données)
- cadastre en lui-même
- bâtiments municipaux (aspects physiques, photos et façades) et plans intérieurs des écoles
- base de données du patrimoine de la Ville (aspects juridiques)
- secteurs d’inhumation, périmètres scolaires, découpages électoraux, INSEE …
- périmètres des zones de stationnement réglementé et arrêtés de réglementation
- sites d'intervention du service Espace verts (espaces verts, alignements d'arbres, jeux pour enfants...)
- périmètres des levés topographiques Ville de Nantes
- mobilier urbain d'éclairage public : points lumineux et armoires
- carrefours à feux et réseau de régulation de la signalisation lumineuse.

Et demain

A n'en pas douter, Géonantes et par là-même Voirnantes s'étendront à terme à l'ensemble du territoire de l'agglomération Nantaise. Cette technologie présentera alors l’énorme avantage d’offrir immédiatement une solution de consultation du plan SIG pour les 21 mairies de la Communauté Urbaine. Celles-ci se sont mises d'accord avec la Communauté Urbaine de façon à ce que cette mise à disposition de données soit gratuite pour tout nouveau poste accédant au site.

D'autres développements spécifiques basés sur la même technologie voient le jour : consultation du POS, gestion et consultation du canevas topographique. Ces deux applications affichent des fonctionnalités encore plus avancées qui ouvrent des perspectives prometteuses.

La première, Urbagéo, est interfacée dynamiquement avec le logiciel de gestion des droits des sols (permis de construire ...) de la Ville, qui peut à tout moment l'appeler sur une zone donnée et recevoir en retour des informations extraites du SIG.
La seconde, à l'état de projet, aura l'originalité de réaliser la saisie d'informations graphiques (points de canevas) dans le navigateur.
Notons toutefois que celle-ci n'est réalisable que par la simplicité de ce cas de saisie : il s'agit d'une information ponctuelle.

Les avantages de la solution :

- la mise à disposition de Géonantes sur un poste donné ne donne lieu à aucune installation spécifique et est totalement gratuite
- cette consultation géographique s'inscrit dans le cadre d'un projet plus vaste de déploiement d'informations à travers l'Intranet (Internantes), projet porté par la Direction des Systèmes d'Information
- l'interface est intuitive de type grand public (ergonomie HTML), l'utilisation ne nécessite pas de formation.
- la solution est évolutive, d'une part en terme de fonctionnalités puisque nous en avons la maîtrise complète, d'autre part parce que les outils de développement eux-mêmes évoluent (Hahtsite, MapX) par des versions successives
- des postes reliés par des réseaux bas débit bénéficient du site avec des temps de réponse satisfaisant (64 Ko)
- les applications peuvent communiquer en temps réel avec d'autres fonctionnant en HTML ou client-serveur
- gestion d’accès garantissant la confidentialité de données privées.

Les limites et inconvénients

- la diffusion du graphisme sous forme raster rend difficile la possibilité de développer des outils de saisie graphique.
- même si on parvenait à le réaliser, l'appui sur le fond de plan serait impossible.
- l'ergonomie HTML (ou Java) est toujours nettement moindre que celle des outils strictement micro.

En conclusion cette technologie est la solution mise en œuvre pour permettre le développement d' applicatifs simples de consultation, des données "métier" pour les services de la communauté urbaine et des villes la constituant, ainsi que des données d'intérêt général pour le grand public.

Ref : http://mvinct8.mairie-nantes.fr/VoirNan … rNantesV4/

Olivier DUMAS, Communauté Urbaine de Nantes

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Série 2001
Fiche n°45 : COMMANDER UNE ORTHOPHOTOGRAPHIE NUMÉRIQUE

L’orthophotographie, encore appelée orthophotoplan, fait partie des données géographiques de base. Elle est souvent utilisée en complément d’un référentiel géographique comme le plan parcellaire. L’orthophotographie ne présente pas la même information, mais elle montre nombre de détails ne figurant pas sur les plans, et peut apporter une représentation géométrique dont l’exactitude est connue.

De la photo aérienne à l’orthophotographie.

L’inconvénient majeur de la photo aérienne non redressée réside dans son inexactitude géométrique. En effet, les parties les plus proches du sujet photographié apparaissent plus grandes. En conséquence, les zones en relief d’un territoire photographié (hauteur d’une colline par exemple) seront restituées à une échelle différente de celle du fond de la vallée.

Une photographie aérienne doit donc être rectifiée pour présenter une échelle constante sur toute sa surface, de manière à ce que l’image corresponde à sa projection sur le plan horizontal, ce qui est le cas de la carte et du plan.
La rectification consiste à diminuer la taille des éléments d’image représentant les éléments de terrain trop proches de l’appareil de prise de vue. Le calcul de la rectification ou orthorectification, nécessite donc de connaître la distance réelle entre tous les points du territoire photographié et l’objectif de l’appareil photo.

Cette opération est effectuée à l’aide d’une description informatique du terrain, appelée modèle numérique de terrain ou M.N.T. Ce M.N.T. est réalisé à partir de la connaissance du relief, notamment à partir de couples stéréoscopiques de photographies aériennes (cf. fiche CNIG N°46).

Comme toutes les opérations sont maintenant réalisées à l’aide de l’informatique, l’orthophotographie est constituée d’un ou de plusieurs documents fichiers numériques. L’orthophotographie est visualisée à l’aide d’un poste de travail informatique ou après impression sur une imprimante ou un traceur.

Les différentes orthophotographies.

Deux orthophotographies similaires à première vue peuvent présenter des caractéristiques et un coût très différents. À l’inverse, une même orthophotographie peut convenir à tel utilisateur, et se révéler inutilisable pour d’autres.
L’orthophotographie n’est pas un produit normalisé, elle est le résultat des techniques maîtrisées par son producteur.
La précision constitue le premier descripteur – détaillé plus loin - de l’orthophotographie, car son prix en découle directement. La précision du M.N.T. utilisé pour l’orthorectification constitue un autre critère de premier rang. La nature du redressement effectué pour les détails situés au niveau du sol peut enfin être plus ou moins complète. Le redressement d’objets verticaux n’est généralement pas effectué : les bâtiments situés en bordure du cliché sont photographiés avec un petit angle de prise de vue qui permet de voir la façade située du côté de l’objectif de l’appareil ; de même une partie du terrain situé derrière le bâtiment reste cachée. Il existe des techniques et des fournisseurs qui offrent une rectification complète de la photographie aérienne.

L’acquisition d’une orthophotographie doit donc faire l’objet d’une description précise quant au résultat attendu, plus particulièrement dans le cas d’un appel d’offres qui ne permet pas toujours la comparaison du résultat produit. Les fournisseurs utilisent en outre leurs propres critères de description, ce qui ne facilite pas les comparaisons.
Enfin, le recours à la photographie numérique modifie la chaîne de production, supprimant des paramètres traditionnellement utilisés pour décrire l’orthophotographie (c’est le cas de la taille du négatif qui est remplacé par un capteur).
Certains producteurs ont réalisé des orthophotographies qui peuvent être achetées «sur étagère» (comme par exemple le produit BD ORTHO de l’IGN), ce qui permet un examen préalable. Ces prestataires spécialisés peuvent également réaliser une orthophotographie sur commande, ce qui implique une description précise du résultat souhaité. L’application du Code des marchés publics peut mettre en concurrence des produits réalisés selon des processus très différents, rendant la comparaison difficile avant la réalisation.

L’objectif de la présente fiche est d’apporter les éléments utiles à l’acheteur pour la préparation de la commande.

La spécification d’une orthophotographie.

La photographie aérienne argentique est la plupart du temps caractérisée par sa colorimétrie (noir & blanc - ou panchromatique dans le langage technique – ou couleur, exceptionnellement infrarouge) et par deux autres paramètres : l’échelle, et la résolution. L’orthophotographie introduit un paramètre de plus : l’exactitude géométrique.

L’échelle.

L’échelle d’une photo aérienne (argentique) n’est pas celle de l’agrandissement mais celle du cliché initial, c’est à dire du négatif. Ce document originel mesure 23 cm de côté avec une résolution photographique qui dépend de la qualité de l’objectif photographique mais qui atteint couramment 15 µm (15 microns soit 15 millième de millimètre). L’expérience a conduit les producteurs de photos aériennes à choisir une échelle du négatif proportionnelle à l’échelle de l’usage qui en sera fait plus tard. Le coefficient utilisé varie de 3 à 5, ce qui veut dire qu’un cliché négatif présentant le terrain à l’échelle du 1/30 000 pourra servir à créer ou à compléter une carte au 1/10 000. Le coefficient est plus élevé en photographie noir & blanc qu’en couleur.
Cette caractéristique ne doit pas être invoquée dans le cas d’une prise de vue avec un appareil de photographie numérique qui ne génère pas de cliché. L’appareil de photographie numérique utilise un capteur constitué d’une grille de cellules photosensibles qui peuvent avoir des tailles différentes. Il n’y a pas création d’image réelle, mais enregistrement d’une séquence de données permettant de reconstituer l’image dans une étape ultérieure.

La résolution.

• La résolution en photographie argentique est la dimension du plus petit détail que l’on peut observer. Elle se mesure par photographie de mires composées d’une collection de traits d’épaisseur décroissante. Une résolution de 15 µm, sur le négatif à l’échelle de 1/30 000, permet donc de distinguer un détail de 0,45 m (45 cm).
Il y a, à cette étape de la chaîne de production argentique, correspondance entre la finesse des détails observables de l’image, et l’échelle du négatif, ce qui explique que l’une des caractéristiques d’une photo aérienne argentique, est mesurée par l’échelle.

• Dans le cas d’une prise de vue numérique, la résolution est entendue comme la possibilité de différencier des objets sur l'image. Elle s’apprécie en pixels (voir ci-dessous). Cette caractéristique est très variable selon le type de donnée maillée. Elle sera dépendante du contraste entre deux objets limitrophes, et de leur forme : on peut voir sur une image à maille au sol de 0,50 m la signalisation horizontale sur une route, alors qu'elle a une largeur bien inférieure à la maille. A l'inverse, la frontière entre deux objets ne présentant qu'un faible contraste, et aux limites non régulières, ne pourra être déterminée qu'avec au moins deux mailles.

Le pixel.

Une troisième caractéristique apparaît avec les techniques numériques : le pixel.

Le scannage de la photographie transforme l’image en une grille de carrés de couleur unie, généralement appelés pixel (pour picture element, élément de l’image). Ces données sont également appelées «maillées» et sont enregistrées dans des documents fichiers raster (voir la fiche « Maîtrise d’ouvrage CNIG » n° 38 Fichiers raster et données maillées, avril 2000). L’appareil photographique numérique produit, quant à lui, directement le document fichier raster.

L’appréciation de la finesse avec le pixel comme unité, est à utiliser avec précaution car elle peut avoir des significations différentes.

Cas d’un document fichier raster issu d’une prise de vue argentique.

• Si le pixel est très petit, la taille de la maille n’est pas un indicateur de la précision ou de résolution de l’image. Dans ce cas, l’image argentique est reproduite sans perte de qualité. Les critères de qualité sont ceux de l’image argentique initiale scannée (échelle, résolution argentique).

• Par contre, si la maille est plus grande que la résolution du document initial, le scannage a entraîné une diminution de la finesse de l’image et la taille de la maille est utilisée pour qualifier la résolution numérique du document fichier raster obtenu.

La finesse de l’image scannée ne peut donc être déterminée par la taille de la maille que si une information est donnée simultanément sur la résolution de la photographie scannée.

Afin d’optimiser la taille en octets des documents fichiers, la dimension de la maille doit être adaptée à la résolution de la photographie initiale. Une maille (résolution numérique) égale à la moitié de la résolution photographique argentique peut être considérée comme un bon compromis. Avec l’exemple évoqué, le cliché de 23 cm, d’une résolution argentique de 15 µm, sera scanné avec une maille de 8 µm, soit une maille de 0,25 m au sol, ce qui correspond à une résolution numérique d’environ 200 dpi.


[img]http://georezo.net/img/cnig/cnig_45_1.jpg[/img]
Figure 1. Agrandissement d’une orthophotographie à la maille de 0,25 m.




Cas d’un document fichier raster issu d’une prise de vue numérique.

L’ambivalence du pixel ne disparaît pas quand la prise de vue est effectuée avec un équipement numérique : la maille du document peut avoir été réduite (divisée par quatre, par exemple), quel qu’en soit le motif, entre la prise de vue et la livraison du document, sans modifier la finesse de l’image.

La résolution du fichier raster doit là aussi être accompagnée d’une information sur la résolution numérique du capteur (nombre de pixels par rangée)ses dimensions et les conditions de la prise de vue (altitude, etc…). En effet, une amélioration nominale de la résolution numérique de l’image peut avoir été effectuée en divisant les pixels, voire par un traitement l’image qui ne peut apporter aucune information supplémentaire.


[img]http://georezo.net/img/cnig/cnig_45_2.jpg[/img]
Figure 2. Chaque pixel (à gauche) a été divisé par deux (à droite). La maille est plus petite, mais l’image est identique, n’apportant aucune information supplémentaire.



En conclusion, quatre caractéristiques sont à retenir pour décrire la précision d’une orthophotographie :

• l’échelle de prise de vue du document original,

• la résolution du support de prise de vue (film ou capteur numérique) et ses dimensions,

• la taille, mesurée dans le monde réel, des plus petits objets discernables dans le lot de données concerné, cette taille devant correspondre au produit de l’échelle et de la résolution photographique du support de prise de vue (film ou capteur numérique),

• la taille de la maille du lot de données fourni (mesurée en µm - conformément à la réglementation en vigueur - et facultativement en dpi ou points par pouces – unité de mesure anglo-saxonne).

Une correspondance devra être établie par l’utilisateur au moment de comparer des produits issus de techniques différentes.

L’exactitude géométrique

L’exactitude géométrique est aussi appelée précision géométrique.

Une orthophotographie peut avoir une maille de 0,50 m au sol, mais n'avoir une précision annoncée que de quelques mètres. Ce document peut être très utile dans le domaine de la communication institutionnelle, pour démontrer l’insertion d’un projet dans son environnement, etc., mais peut se révéler inutilisable dans d’autres cas : vérification de l’exactitude d’un plan, etc.

L’exactitude géométrique est obtenue par la poursuite du processus de fabrication : le tirage de la photo aérienne est scanné pour permettre son redressement par calcul.

Le redressement s’appuie sur une représentation numérique (informatique) du terrain communément appelé modèle numérique du terrain ou MNT La qualité du redressement est fonction de la précision géométrique ou exactitude du MNT et de la qualité des traitements informatiques effectués.

Cette qualité est mesurée de deux manières :

• soit par le calcul de « l’erreur quadratique moyenne » ou « E.M.Q » portant sur les mesures effectuées des distances entre points sur l’orthophotographie et leurs homologues sur le terrain : la valeur de l’E.M.Q indique qu’environ 60 % des points de  l’orthophotographie sont situés à une distance inférieure à l’emq de leur positionnement théorique,

• soit par la mesure d’une « tolérance », qui est la distance maximale relevée entre un point et son positionnement théorique.

À titre d’exemple, l’IGN annonce, pour les fournitures de la BD ORTHO, une « E.M.Q » de 1 m, ce qui correspond à une tolérance de 3 m. La taille des pixels de ce produit est de 1 m au sol, en cohérence, donc, avec son exactitude.

Les autres spécifications.

D’autres spécifications peuvent être prévues pour la commande d’orthophotographies. Plusieurs normes concernent les orthophotographies. L’acheteur public doit les connaître, les organismes publics étant tenus respecter la normalisation.

La norme AFNOR NF Z 52000 (F) dite Norme EDIGéO

EDIGéO reconnaît l’orthophotographie comme un lot de données respectant un modèle conceptuel de données (MCD) de type matriciel. La norme définit deux types de structure de données matricielles : un premier type, la structure matricielle de valeurs réelles, et un second type, la structure matricielle de valeurs codées. L’orthophotographie s’inscrit dans cette 2ème catégorie : les valeurs élémentaires enregistrées correspondent à un code numérique qui représente une quantité ou une qualité, définie dans une table de codification, décrivant la valeur graphique du pixel.

Dans la pratique, le respect des spécifications du format TIFF assure le respect de la norme EDIGéO.

Les spécifications du format TIFF.

Il existe une centaine de formats et de sous-formats d’enregistrement et de sauvegarde des documents fichiers raster. L’acheteur précisera le format dans lequel il souhaite être livré, en fonction des outils dont il dispose. Les orthophotographies sous forme de fichiers raster peuvent être visualisées dans beaucoup d’outils de SIG, mais parfois à partir de formats spécifiques. La documentation des applications informatiques sera utilisée pour préciser le format souhaité.

TIFF est une marque (trademark) d’Aldus Corporation et désigne un format de fichier destiné à enregistrer une image de type raster, c’est à dire la reproduction d’une image au moyen d’une grille de points noirs ou blancs ou de couleur. C’est le format le plus répandu. Il est décrit par un document largement diffusé, la révision n° 6 du 3 juin 1992.

Les caractéristiques de l’image et du fichier sont décrites dans une succession de champs (fields) numérotés. Le numéro du champ est traditionnellement appelé «tag». Environ 75 champs sont définis par les spécifications. Par exemple le champ (tag) numéro 262 (PhotometricInterpretation) précise le type d’image (noir & blanc, les différents formats de couleur), le champ 256 la largeur de l’image en pixels et le champ 257 la hauteur... le champ 315 le nom de l’auteur... etc.

Plusieurs sous-formats correspondent à différents algorithmes de compression de l’image. Le plus utilisé a été défini par le comité consultatif international pour le téléphone et les télécommunications sous l’appellation de CCITT groupe 4 ou CCITT G4 et repris dans les spécifications TIFF.

Pratiquement tous les outils le reconnaissent. Pour les grandes images, une variante découpant l’image en «tuiles» sous l’appellation de compression « Tiled CCITT G4 » présente une plus grande efficacité mais n’est pas toujours implémentée dans les applications graphiques.

Les métadonnées.

Les métadonnées sont des «données qui renseignent sur la nature de certaines données et qui permettent ainsi leur utilisation pertinente». Les métadonnées ont pour but de documenter les données, afin de faciliter leur cohérence, leur réutilisation, les échanges entre partenaires, etc. Il s’agit là pour une bonne partie d’informations fondamentales dans le domaine de la géomatique : caractéristiques de l’orthographie notamment décrites ci-dessus, dates de production, système de référence utilisé, origine, etc.  Les normes apportent là une assistance pour le classement et la présentation de ces métadonnées.

Une norme européenne expérimentale a été publiée en 1998, la norme ENV 12657, et déclinée sur le plan national par un guide de mise en œuvre (XP ENV 12657). De son côté l’organisation de normalisation internationale poursuit l’élaboration de la norme ISO 15046-15. L’acheteur aura intérêt à spécifier les métadonnées qu’il a besoin d’associer à son orthophotographie. Il s’agit là d’une réflexion qui prend sa place dans l’étude des besoins.

Les spécifications GeoTIFF.

Les spécifications TIFF ont prévu la possibilité de réserver des champs à des fins propres à l’utilisateur (private tags). Ce sont ces derniers qui sont utilisés par les spécifications de GeoTIFF pour enregistrer les métadonnées géographiques. Ces dernières respectent essentiellement les directives du comité fédéral des États Unis d’Amérique du Nord pour les données géographiques (FGDC). Les métadonnées dé
crivent les caractéristiques géométriques de l’image raster : système de projection utilisé, origine. L’organisation de ces métadonnées est particulière et les champs y sont spécifiquement dénommés «clés» (keys ou encore GeoKeys). Une quarantaine de champs définit ainsi les caractéristiques géométriques de l’image raster : système de projection, localisation, échelle, etc.

Conformément aux règles du format TIFF, l’utilisation de ces champs n’empêche pas la visualisation des images GeoTIFF par tout visualisateur standard de fichier TIFF. L’exploitation des métadonnées géographiques inscrites dans un fichier TIFF selon les spécifications GeoTIFF nécessite donc un programme ad’hoc et sont reconnues par un certain nombre d’applications pour SIG.

Dans le cas d’une commande, l’acheteur doit étudier l’intérêt d’une orthophotographie documentée selon les spécifications GeoTIFF. Là encore, la documentation de ses applications de SIG lui précisera si, et dans quelle mesure, ses propres outils reconnaissent ou non les métadonnées enregistrées au format GeoTIFF. L’acquisition d’une orthophotographie intégrant les métadonnées au format GeoTIFF peut cependant présenter un intérêt par rapport à l’acquisition ultérieure d’outils la reconnaissant.


Livraison

Deux aspects particuliers sont à souligner, le choix du système de projection et le volume des fichiers.

- le choix du système de projection doit être clairement spécifié car il ne peut être changé facilement. En effet, contrairement aux fichiers vecteurs pour lesquels les changements de systèmes de projection sont assez bien gérés par les progiciels géomatiques, il n’en est pas de même pour les fichiers raster géoréférencés. Les angles de l’image correspondent à des coordonnées d’un système de projection terrestre, et les distances qui les séparent fournissent un nombre entier de fois la taille du pixel de l’image. Un changement de système de projection amènera des modifications des coordonnées des angles, puis par suite des distances entre ces angles, qui ne seront plus un multiple de la taille du pixel. On observe alors des écartements ou chevauchements de pixels dont la taille n’a pas varié.

- le volume des fichiers doit être bien appréhendé au départ : il est considérable. Une orthophotographie sur un département, type BD ORTHO de l’IGN, représente 130 à 180 cédéroms. Des solutions de compression très efficaces existent, mais la livraison initiale doit être effectuée dans un format qui ne dégrade par le fichier origine.

Conclusion

La commande d’une orthophotographie implique :

• un inventaire des besoins à satisfaire, afin de définir les valeurs des critères à respecter par le fournisseur de l’orthophotographie, ainsi que des métadonnées à y associer.

Les critères décrivant l’orthophotographie relèvent de :

• son type : support argentique ou prise de vue numérique ; N/B, couleur ou infrarouge,

• la finesse de l’image et s’apprécie grâce à

     - l’échelle de prise de vue du document original,
     - la résolution du support de prise de vue,
     - la taille des plus petits objets discernables dans le lot de données,
     - la taille de la maille du lot de données,

• l’exactitude géométrique du lot de données mesuré par

     - l’erreur quadratique moyenne ou la tolérance,

• et toutes les métadonnées nécessaires à son usage géomatique.

Dans le cas d’une commande d’orthophotographies à réaliser, l’acheteur pourra préférer la procédure d’appel d’offre sur performance en décrivant le résultat attendu, portant notamment sur la taille des plus petits objets discernables.

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Série 2001
Fiche n°47 : LA QUALITÉ DES DONNÉES

Très souvent les données géographiques sont constituées pour un usage précis, immédiat. Le plus souvent, les données rassemblées sont bien adaptées à ce premier usage. Le problème se pose lors de la réutilisation des données pour d’autres usages ou par d’autres personnes.

Les données peu à peu accumulées dans un SIG représentent en effet un investissement élevé. Il est important de pouvoir les réutiliser chaque fois que le besoin s’en fait sentir, mais cette réutilisation impose d’avoir des données de qualité.
L’intérêt de la qualité des données sera illustrée par un exemple : pour constituer son SIG, une grande ville a récupéré, il y a quelques années, le plan parcellaire que son fournisseur habituel avait progressivement constitué au format d’échange DXF. Visuellement, le plan était très acceptable. Mais il est apparu que le plan n’était pas à jour sur tout le territoire. À l’inverse, quelques projets de construction avaient été dessinés par avance. Les parcelles n’étaient quant à elles pas toutes enregistrées comme des polygones fermés. Les données n’avaient enfin pas été classées avec une rigueur suffisante sur les différentes couches de dessin. L’intégration du plan dans la base de données du SIG a dû faire l’objet d’un important travail complémentaire à cause du soin insuffisant avec lequel le plan avait été confectionné.

Qu’est-ce que la qualité des données ?

La Norme française NF Z 52000 Échanges de Données Informatisées dans le domaine de l'Information géographique (EDIGéO) définit la qualité des données comme le « degré de fiabilité des données ».

La description de la qualité permet au destinataire de mesurer ou d’apprécier la qualité des données échangées et de savoir si les données reçues lui permette d’en faire l’usage prévu. La qualité est attachée à une donnée ou à un ensemble de données géographiques appelé « lot de données ». Une carte est un exemple de lot de données.

La qualité des données échangées est le degré de fiabilité de ces données. Ce degré peut faire l’objet d’une estimation ou être calculé. La qualité d’une donnée ou d’un lot de données est ainsi appréciée par différents critères :

• la généalogie : elle permet d’indiquer les références complètes de la source des données,

• l’actualité qui introduit l’aspect temporel des données,

• la précision planimétrique : ce critère définit l’écart moyen probable entre les mesures de contrôle et les valeurs de position planimétrique des données,

• la précision altimétrique : elle définit l’écart moyen probable entre les mesures de contrôle et les valeurs de position altimétrique des données,

• l’exhaustivité : ce critère permet d’apprécier le pourcentage d’éléments du terrain réel qui ont été pris en compte dans le lot de données par rapport à tous ceux qu’il aurait fallu inclure,

• la précision sémantique qui définit le nombre des objets, des primitives, des relations ou des attributs qui ont été correctement codifiés conformément à la nomenclature,

• la cohérence logique : ce critère définit le nombre des objets, des primitives, des relations ou des attributs qui respectent une règle fixée par les spécifications du produit (le lot de données),

• la qualité spécifique : l’utilisateur peut définir une mesure propre de la qualité de ses données.

Description détaillée des critères de qualité

Chacun des critères de qualité permet de définir une mesure de la qualité qui peut s’appliquer soit individuellement soit à une catégorie d’objet, de relation ou d’attribut.

Généalogie

Ce critère permet d’indiquer les références complètes de la source des données : l’identification du producteur et de la source, la nature de la collecte des données ainsi que les transformations subies et l’historique des mises à jour. Il pourra donner les informations suivantes pour la transformation effectuées sur les données :

• description de l’opération ;

• matériels, logiciels ou procédés employés.

Ainsi par exemple, le nom de l’opérateur, la date, sont des indicateurs qui peuvent avoir leur utilité, pour, plus tard, apprécier la qualité d’un lot de données.

Actualité

Ce critère apporte des renseignements sur la validité des données dans le temps. Il définit la date d’observation, le type, la pérennité et la date de la mise à jour, la durée de validité des données.

Précision planimétrique

La précision géométrique des données est un important critère de qualité. Par exemple, l’exactitude du cadastre pourra être suffisante pour la préparation d’un avant-projet sommaire, mais ne le sera plus pour un avant-projet détaillé. La présence de ce critère est, de fait, indispensable à la description des données.
Il est le plus souvent exprimé avec une grandeur statistique, l’écart-type moyen probable entre les mesures de contrôle et les valeurs de position planimétrique des données du jeu échangé. Il s’applique aux coordonnées de position ainsi qu’aux attributs où intervient une notion de mesure de distance planimétrique.

Précision altimétrique

La précision des données altimétrique est souvent différente, dans un lot de données géographiques, de la précision planimétrique à cause des techniques utilisées. Ce critère se définit également à l’aide d’une grandeur statistique et s’applique aux coordonnées de position ainsi qu’aux attributs où intervient une notion de mesure de distance altimétrique.

Exhaustivité

Après la qualité géométrique des données, interviennent d’autres critères comme l’exhaustivité qui permet d’apprécier le pourcentage d’éléments du terrain réel qui ont été pris en compte dans le lot de données par rapport à tous ceux qu’il aurait fallu inclure. Cette exhaustivité est prise au sens large et tient compte des omissions comme des éléments ajoutés à tort.

Précision sémantique

La sémantique traite de la signification des éléments constituant le lot de données. La précision sémantique sera plus ou moins élevée selon que les éléments graphiques pourront être compris ou interprétés.

Elle concerne autant l’objet géographique lui-même que ses attributs, ou les relations dont il peut disposer avec d’autres objets.

Exemples d’erreur due à une imprécision sémantique concernant l’objet  : un tronçon de route a été classé en tronçon de voie de chemin de fer, la route passe sous la voie ferrée dans le lot de données au lieu du contraire dans la réalité, la valeur de l’attribut n’est pas celle prévue par les spécifications quand par exemple, une route à deux chaussées a été codée comme n’en comportant qu’une.

Cohérence logique

Ce critère définit le nombre des objets, des primitives, des relations ou des attributs qui respectent une règle fixée par les spécifications du lot de données. Les règles peuvent concerner aussi bien les objets, leurs attributs que leurs relations. Voici quelques  : exemples de règles pouvant être retenues par le créateur du lot d de données et dont le respect est un critère de qualité :

• Les toponymes doivent être en français et en anglais.

• Les attributs « Numéro de route » doivent commencer par D, N, A ou E.

• La tension des lignes électriques représentées ne peut prendre que quatre valeurs : 63 kV, 90 kV, 150 kV ou 225 kV.

Qualité spécifique

L’utilisateur a enfin la faculté de définir des critères de qualité de ses données qui lui sont propres. Les villes ont en effet des besoins qui leurs sont spécifiques et la qualité des données géographiques y prend une dimension plus large.


La situation des villes et des communes

Les données que les villes peuvent se procurer se caractérisent par leur hétérogénéité, leur dispersion, leur accès difficile, certaines incohérences et leur actualisation pas toujours régulière.
La définition de la qualité des données acquises, enregistrées, utilisées, doit en conséquence être complétée avec deux préoccupations concernant :

• la structuration des données,

• puis la documentation des données.

Les données acquises auprès de producteurs d’envergure nationale (fichiers de données, cartes, orthophotographies, M.N.T.) présentent la plupart du temps une qualité qui est connue, ou bien dont il est relativement facile de se procurer la description. Dans ce cas l’acheteur se préoccupera de les obtenir en même temps que sa commande, et surtout d’en conserver une accessibilité permanente.

Il en va différemment dans le cas des données produites localement. La remarque concerne notamment les opérations de levés de plans (plans topographiques, plans de récolement), ainsi que le résultat des traitements, et enfin les données saisies effectuées par l’utilisateur lui-même (tableaux comme documents graphiques).


La structuration des informations géographiques.

La structuration des informations constitue une opération très importante pour les utilisateurs futurs. Le système d'information est en effet destiné à répondre au besoin d'utilisateurs différents. Certains usagers auront besoin de distinguer des éléments appartenant au même thème, alors que d'autres se satisferont de données regroupées.
Les opérations effectuées dans les SIG ne marchent fonctionnent bien que si les données sont bien modélisées, si les règles d’intégrité sont respectées. Toutes ces notions de géométries communes entre couches différentes, de limites séparatives communes (ne se chevauchant pas et ne créant pas de vide entre elles), d’emboîtements stricts, de connexion, de fermeture, de respect des domaines de valeur, de définition de clé unique (objets à un ou plusieurs polygones…)
Par exemple, pour un concessionnaire chargé de l'exploitation d'un réseau, le plan parcellaire, avec le dessin des bâtiments, sert uniquement au positionnement des ouvrages formant le réseau. Dans ce cas, l'information issue du plan cadastral n'aurait pas besoin d'une structuration fine.

Dans le même temps d'autres usagers voudront effectuer des analyses sur la qualité ou l'occupation des bâtiments, et restituer le résultat de leurs travaux. Ces opérations nécessitent que l’objet « bâtiment » puisse être distingué des autres objets constituant le fond de plan.

Afin de pouvoir répondre aux besoins actuels et futurs des utilisateurs du système d'information géographique d'une collectivité locale, les données doivent donc être classifiées selon leurs caractéristiques : elles doivent être structurées.
Cette structuration peut être effectuée de différentes manières. Le CNIG a établi une nomenclature qui est reprise dans la norme EDIGéO. C'est une structuration qui résulte d'un rapprochement des multiples besoins rencontrés dans les organismes publics et privés en matière d'information géographique. La nomenclature générale d’échange du CNIG est ainsi garante de la pérennité et de la qualité des échanges ÉDIGéO : tout code de nomenclature s’y trouvant a fait l’objet d’une étude et d’une approbation de la part des principaux fournisseurs de données géographiques.
Une structuration détaillée des informations peut toujours être simplifiée automatiquement, alors que l'inverse requiert une sélection manuelle.

L’effort de structuration concerne également l’‘utilisation des logiciels de C.A.O.-D.A.O. qui offrent une grande liberté d’utilisation, alors même qu’ils génèrent une importante quantité d’informations géographiques. Habituellement, le dessinateur ne trace pas tous les éléments sur le même plan, mais sur des calques fictifs qu'il superpose et qui permettent de structurer l’information.

Il n'y a pas de nomenclature impérative, le nombre et la consistance des thèmes étant définie par l'utilisateur en fonction de ses objectifs. Son intérêt le conduira cependant à s'assurer d'une compatibilité avec la nomenclature du CNIG, c'est à dire à définir ses thèmes à l'intérieur des domaines et des classes de la nomenclature du CNIG.
Les collectivités territoriales auront ainsi intérêt à structurer les lots de données qu’elles constituent ou qu’elles commandent aux opérateurs locaux. Le « cahier des charges » d’un dessin informatique est souvent appelé charte graphique. La fiche 39 « DAO CAO PAO et SIG » traite plus en détail cette dimension de la qualité.


De la qualité à la documentation des données.

À cause du caractère hétérogène des données, la qualité des données renvoie aussi à la notion de connaissance des données. Les procédures visant à apporter une « assurance qualité » dans la production industrielle s’inscrivent d’ailleurs dans cette perspective : la qualité s’obtient par la description avec une précision suffisante des processus de production (voir les normes de la série ISO 9000).

La notion de qualité des données ne s’identifie donc plus seulement à la « bonne qualité », elle se décline ainsi en termes de « documentation », à l’instar de la documentation des programmes informatiques.
Cette documentation des données inclut d’autres informations comme le système de référence et le système de projection utilisé dans le lot de données. Cette référence est souvent implicite, mais la multiplication des référentiels justifie une description plus détaillée.
La documentation des données s’effectuera bien entendu conformément aux règles concernant les métadonnées. Cette question fait l’objet d’une fiche particulière.


Conclusion

La qualité des données n’est pas une référence absolue et résulte d’un arbitrage entre la réponse à un besoin, d’une part, et un coût et des délais de production d’autre part. L’utilisateur recherche un effet immédiat maximal, avec le moins de moyens possibles. Sous cet angle la qualité résulte d’un arbitrage. Quelle est la valeur actualisée d’un surcoût immédiat, pour un usage différé beaucoup moins pressant (à supposer que l’on imagine bien l’existence de ces usages différés) ? L’utilisateur de données géographiques doit garder en permanence ce souci de la qualité.
Le caractère relatif de la qualité explique les différences d’approche d’un organisme à l’autre. Ainsi :

• le CNIG et les organismes officiels ont une approche précise de la qualité des données (normalisation, certification... concertation sur les besoins...),

• le grand fournisseur national dont les produits résultent de la concertation avec de nombreux organes officiels a quant à lui une approche un peu plus opérationnelle de la qualité,

• la société de service qui digitalise des plans pour autrui a encore une approche différente,

• les services cartographiques des Villes, des administrations d'État ou des établissements publics... utilisant des données acquises et ajoutant leurs données propres ont encore une autre approche,

• enfin les utilisateurs qui achètent leurs données pour un usage direct dans des produits plus ou moins clé en main ont encore une autre approche.

Beaucoup d’utilisateurs n’imaginent pas quels autres usages pourraient être faits des données qu’ils génèrent. L’information géographique numérique est un domaine encore assez neuf où chaque utilisateur doit aussi apprendre à connaître les métiers connexes au sien, où les données qu’il crée pourrait être réutilisées moyennant un effort modeste.
C’est dire qu’une concertation continue entre les producteurs et les utilisateurs de données géographiques, se justifie pour optimiser l’effort engagé. C’est l’une des missions du CNIG que de contribuer, avec les relais que constituent les comités départementaux (CDIG), à ce développement de la qualité, au bénéfice de la collectivité nationale et internationale.


Michel ESSEVAZ-ROULET

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Série 2001
Fiche n°49 : Les stations GPS permanentes en France

Le contexte technique.

Le GPS, conçu pour les besoins de l'armée, n'a pas été destiné initialement aux géodésiens ni aux géomètres, et c'est par des développements scientifiques dans les années 80, très astucieux et complètement imprévus, qu'il est devenu un outil courant dans les métiers de l'information géographique. Notons que l'application qui domine de très loin est le positionnement grand public (précision 5 - 10 m typique), pour randonneurs, navigateurs de plaisance et navigation automobile, les usagers de type géomètres et géodésiens ne représentant comparativement qu'un marché très modeste.

Pour les professionnels de l'information géographique, le GPS ne présente une utilité qu'avec une précision allant du cm au m, ce qui implique un fonctionnement en mode différentiel : un appareil est sur un point de coordonnées connues, l'autre sur le point à déterminer.

Il faut insister sur les différentes variantes existantes de mesures GPS :

- en matière de matériel : si l'on ne mesure pas la phase du signal émis par les satellites mais uniquement sa modulation ("mesure de codes"), on emploie une électronique très bon marché car destinée aux besoins grand public, mais la précision relative entre deux sites mesurés simultanément reste limitée aux alentours du mètre. Pour l'obtention du centimètre, on mesure la phase sur une ou deux fréquences, et le prix du matériel s'en ressent considérablement.

- en matière de transfert de données : le calcul différentiel exige de connaître les mesures obtenues sur les deux stations. Si le transfert de données est effectué en temps réel par liaison radio (mode dit "RTK", pour Real Time Kinematic), alors on peut obtenir des coordonnées aussi en temps réel. Bien entendu on peut souvent se satisfaire de traiter les deux lots de données en temps différé, par exemple lors du retour au bureau : cela débarrasse du souci d'établir puis d'entretenir une liaison radio, mais cela prive du confort intellectuel d'être certain que les données mesurées sont bonnes, certitude qui est un sous-produit normal et fort apprécié d'un calcul de coordonnées en temps réel.

- en matière de type de traitement des données possible : sur des bases courtes (typiquement moins de 15 km), il est possible de mesurer et calculer en mode "statique rapide", ce qui permet des temps d'observation de quelques minutes seulement par point. Mais lorsque la station de référence est plus éloignée, voire même beaucoup plus (on sait calculer des bases de plus de 5000 km), le temps de mesure devient plus long et se compte en heures, voire en journées. Il y a donc actuellement un saut quantitatif dans la valeur économique du GPS : sur bases courtes le GPS temps réel serait souvent un bon concurrent du tachéomètre s'il fallait n'amortir qu'un appareil seulement au lieu de deux. Le concept de station permanente GPS est issu de telles considérations.

Il faut en effet bien se rappeler que la grande majorité des levers se font là où la densité de population est grande, c'est à dire dans les agglomérations. Et même si ces sites ne sont souvent pas idéaux pour l'emploi du GPS (masques formés par les bâtiments, les arbres, ...), c'est là qu'une baisse significative du coût de mesure sera la plus intéressante. Il y a donc un grand intérêt à mettre en commun une station GPS unique, à mettre les données enregistrées en permanence à la disposition de tous, afin que chacun puisse travailler en GPS avec un seul récepteur au besoin, ce qui diminue beaucoup l’investissement initial requis. Et en gardant à l'esprit ce seuil actuel de l'ordre de 15 km, on comprend que typiquement on peut optimiser la dépense globale en installant une station permanente dans chaque agglomération de taille significative. 

Actuellement les services des villes (p. ex. Strasbourg, Biarritz) commencent aussi à installer des liaisons hertziennes locales permettant pour des stations permanentes l'emploi du GPS temps réel précis (mode RTK, de plus en plus employé par les géomètres pour leurs besoins propres). Ceci présente quelques difficultés, par exemple à cause des zones "d'ombre" qui subsistent dans les agglomérations, causées par des bâtiments empêchant une réception correcte du signal radio. Mais la situation évolue rapidement à cause de la généralisation des liaisons par téléphones cellulaires (GSM puis UMTS) permettant un débit de données satisfaisant (on prévoit 2 MB/s disponible vers 2002). Cela va permettre une généralisation rapide du positionnement en GPS différentiel temps réel. Pour l'instant, une bonne solution consiste à mettre les données à disposition sur un serveur (Internet par exemple), avec un différé n'excédant pas 1 heure par exemple. Ainsi les équipes rentrant du terrain téléchargent leurs données de la station de référence et calculent tous leurs points levés dans la foulée, sans perdre de temps. Il reste que l’installation d'une liaison temps réel n’est pas exclusive d’un post traitement, que l’on emploie par exemple lorsque la liaison radio est mauvaise, ce qui autorise une grande souplesse dans le travail. Et bien sûr des stratégies plus adaptées sont possibles pour des collectivités locales très étendues, par exemple en prévoyant plusieurs sites différents pour la station permanente GPS et son émetteur radio : un principal utilisé en routine, et d’autres où l’équipement est installé temporairement pour des travaux topographiques importants sur une zone trop éloignée de la station principale pour être couverts par elle en mode rapide statique.

Toutefois dans la comparaison temps réel / temps différé, il ne faut pas oublier les points suivants : (1) d'un côté une mise à disposition des données de référence, par Internet, en temps légèrement différé, a toutes raisons de rester gratuite de façon durable, et n'implique pas d'acquérir un matériel particulier. Un format standard de fait pour ces échanges existe et  est déjà largement pratiqué (format RINEX) ; (2) par contre la mise à disposition d'une liaison temps réel ne bénéficie pas d'une standardisation complète des formats, exige un matériel complémentaire de réception des données temps réel directement compatible avec le matériel RTK de la station d'émission des données, et n'a finalement pas de raison d'être gratuit.

Cela dit, le tout-GPS et la fin des méthodes tachéométriques ne sont pas pour demain, pour de multiples raisons. D'abord parce que le levé par tachéomètre est, comme son nom l'indique , extrêmement rapide et fonctionne en toutes circonstances, de façon complètement autonome, que le ciel soit ou non visible.. Ensuite parce que tous les points à lever ne sont pas stationnables : on peut toujours y mettre un réflecteur, mais bien souvent pas une antenne GPS. Et comme par ailleurs les levers tachéométriques nécessitent une orientation, on ne se passera pas de sitôt des réseaux locaux matérialisés qui nous sont familiers.

Quelle est l'importance dans ce secteur professionnel de l'information géographique des levers GPS temps réel de précision décimétrique ? Elle est certaine, car il y a quelques enjeux nouveaux créés par la généralisation de l'emploi de SIG pour des applications très variées. Pour leur mise à jour, la précision du décimètre est parfois suffisante, et il est alors dommage d'utiliser des méthodes de précision beaucoup trop élevée, dont le coût de revient est inutilement important. Par exemple, si nous dotons un technicien d'un récepteur GPS recevant par divers moyens (GSM, satellite, liaison radio) des corrections lui permettant d'atteindre le décimètre en temps réel, si nous lui mettons en main un télémètre laser portable permettant la mesure de distances sans réflecteur, équipé d'un inclinomètre et d'un compas magnétique, il est clair qu'il aura ainsi la possibilité de donner les coordonnées de tous les points entrant dans son champ de vision, sans pénétrer dans les propriétés closes, etc... Il y a donc une grande importance à faire bénéficier la mise à jour des bases de données géographiques de ce type de méthode, qui est tout à fait compétitive.

Evolution de la qualité d'un référentiel national

Pendant des siècles et jusqu'aux années 90, les réseaux géodésiques nationaux étaient obtenus par triangulation, avec des mises à l'échelle assez difficiles puisque les mesures de distances n'ont pu être effectuées facilement sur grandes distances que depuis les années 70. L'histoire de la conception globale d'un réseau impliquait, par suite des imperfections des procédés employés et des limitations inhérentes aux anciens moyens de calcul "à la main", des modèles d'erreurs très complexes. Typiquement les coordonnées diffusées en France pour la NTF s'écartaient des valeurs exactes (que l'on aurait obtenues si tout avait été parfait) de grandeurs d'autant plus élevées que l'on s'éloignait de Paris (où était situé le point de référence, le Panthéon), et pouvant atteindre quelques mètres aux extrémités de la métropole. Le référentiel faisant foi n'était donc pas le référentiel théorique, mais celui réellement disponible au travers des bornes observées et de leurs coordonnées publiées.

D'où des difficultés sans fin lorsque ces bornes étaient détruites et reconstruites, rien ne permettant de garantir que la redétermination aurait les mêmes erreurs que la détermination ancienne. On a coutume de présenter les modèles d'erreurs de la NTF sous la forme "1 cm/km", erreur purement relative, sans trop évoquer l'erreur absolue (pouvant donc atteindre plusieurs mètres) des coordonnées publiées. Ceci avec une excellente excuse : personne ou peu s'en faut ne s'intéresse à des coordonnées absolues fausses de 5 m à Marseille, mais tous sont concernés par l'erreur relative entre deux points proches, ici inférieure à 5 cm entre deux points éloignés de 5 km et qui a été jugée tout à fait supportable jusque dans les années 80. Evidemment on retombe directement sur ce problème d'erreurs absolues lorsqu'on passe d'un système à un autre, pour passer de la NTF au référentiel d'un pays limitrophe par exemple : personne ne devra alors s'étonner que le simple changement de coordonnées puisse être entaché d'erreurs atteignant le mètre, en particulier lorsque la frontière s'étend sur de grandes distances.

Le modèle d'erreurs avec la géodésie moderne utilisant le GPS précis appuyé sur la référence mondiale est complètement différent. On peut alors parler d'erreur absolue, par exemple de 2 cm pour le RBF  , et guère plus (moins de 5 cm en général) pour la NTF  recalculée en s'appuyant sur le RBF et le densifiant, en quelque sorte.

Situation en France

Les exemples étrangers de stations GPS permanentes sont nombreux et instructifs. Ainsi la Suède, qui maintient depuis 92 un ensemble de 22 stations afin d'inciter les usagers à l'emploi du GPS et de limiter par là même l'investissement national en réseaux matérialisés (la Suède est en effet un pays de grande étendue et très faiblement peuplé). Plus récemment en Suisse, où le niveau de recherche en matière de GPS est au meilleur niveau mondial, le service topographique fédéral a lancé diverses actions visant aussi à couvrir le pays de stations permanentes.

Qu'en est il en France ?

- Une recommandation de l'organisation informelle pour la géodésie européenne EUREF vise à couvrir l'Europe de stations permanentes, qui présentent une meilleure capacité que les réseaux matérialisés à fournir en tout lieu l'accès à une référence d'une précision très élevée (de l'ordre du cm en absolu !) sur tout le continent, ce qui évidemment n'a rien à voir avec ce qui était disponible il y a quelques années (en moyenne quelques mètres pour passer d'un référentiel national à un autre...). Evidemment ceci implique un calcul régulier pour identifier les déformations à caractère tectonique, ce qui en retour intéresse aussi les géophysiciens. Cette recommandation propose par exemple à la France d'entretenir une vingtaine de stations.

- Suite à plusieurs grosses campagnes GPS pour identifier les mouvements tectoniques actuels sur les Alpes et sur les Pyrénées, et dont la précision s'est avérée à peine suffisante pour identifier des mouvements significatifs sur une période de 5 ans, divers scientifiques ont commencé à installer des stations permanentes à finalité première purement géophysique : le réseau REGAL dans les Alpes est ainsi sous la responsabilité du CNRS.

- Les météorologues installent aussi des stations permanentes GPS, pour mesurer le contenu en vapeur d’eau de l’atmosphère.

- le CETMEF pour les phares et balises a fait de même le long des côtes françaises pour permettre aux navigateurs une navigation différentielle de précision métrique, en utilisant les fréquences d’émission réservées à la Marine.

- En outre, l'IGN a commencé par la mise en place de stations à finalités surtout scientifiques, afin de suivre les recommandations d'EUREF  (ce qui signifie  mais aussi de permettre un suivi métrologique des meilleurs marégraphes français, dont les données (si elles sont bien référencées) sont essentielles pour mieux comprendre le réchauffement global de notre planète. Comme les précédentes, ces stations mettent leurs enregistrements à disposition au bout de 24 heures avec un échantillonnage toutes les 30 secondes.

- Et afin d'analyser l'intérêt de stations permanentes pour les usagers, et surtout les géomètres, l'ESGT a installé depuis 1998 une station au Mans visant ce public mais sans négliger l'intérêt scientifique d'un tel équipement. Les enregistrements sont mis à disposition chaque heure, avec un échantillonnage toutes les secondes (nécessaire pour les usagers travaillant en mode cinématique).

- Enfin quelques services techniques de villes installent dès à présent des stations GPS dans la logique présentée précédemment. Dans de tels cas, il faut simplement éviter que les différentes stations n'utilisent des formats incompatibles, ce qui compliquerait la vie pour des usagers n'ayant pas une activité purement locale. Et il faut garantir les coordonnées de cette station (par exemple en veillant à la stabilité de l'antenne).

Nous pouvons actuellement anticiper une évolution allant vers une multiplication de stations au sein des villes, si besoin est dans un cadre de partenariat avec l'IGN. Et les applications scientifiques resteront possibles, comme de simples sous-produits, sans pour autant être la légitimation première de ces installations, pourvu que le suivi métrologique des antennes soit fait avec soin.

Politique IGN en matière de géodésie :

La politique de l'IGN a été orientée dans un premier temps à la fin 1997 par un rapport du CNIG, qui précisait : "…il est de la responsabilité de l'IGN de prendre toutes dispositions nécessaires pour que le développement d'un réseau de stations permanentes et que leur utilisation se fasse dans des conditions telles que… les données géographiques obtenues soient ultérieurement exploitables par d'autres services que celui qui prescrit le travail".

Elle est maintenant concrétisée par un "Schéma directeur pour la géodésie et le nivellement à l'IGN" approuvé le 14 Janvier 2000, dont les quelques extraits relatifs aux stations GPS permanentes sont proposés :
....
Orientations pour les prochaines années :
La politique générale de l'IGN en matière de géodésie est basée sur un nouvel équilibre entre trois grands pôles d'activités : réseaux traditionnels matérialisés (NGF, NTF et RGF), réseaux matérialisés modernes (RBF, Nivellement de référence, réseaux mondiaux), et stations GPS continues. Et bien entendu il faut maintenir en parallèle la maîtrise de la base de données géodésiques qui assure la diffusion de l'ensemble de ces travaux.
....

4/    La mise en place d'une activité "réseau GPS permanent".
Ceci nécessite :
- La poursuite du soutien à des solutions régionales EUREF.
- L'appui aux organismes partenaires (spécifications, aide à l'installation, suivi métrologique des antennes, ...)
- La maintenance, si besoin est, de leurs données collectées au delà de leur temps d'archivage propre,
....

L'appui aux organismes partenaires doit être compris comme une assistance d'experts lors de la conception de l'installation, la maintenance métrologique de l'antenne, la fourniture des coordonnées de la station et l'archivage à long terme des données, tout ceci au titre de la mission de service public de l'IGN.

Par ailleurs l'IGN a décidé l'implantation d'un ensemble de stations GPS permanentes, dont il restera propriétaire, afin d'émettre directement à la demande des corrections DGPS décimétriques en temps réel, ceci au moins pour ses propres besoins (entretien de la BDTopo par exemple). La diffusion de ces corrections pourra être confiée d'abord à des liaisons GSM, ou à d'autres media s'il s'en trouve de disponibles à coût modeste.

Conclusion : vers de nouveaux enjeux ?

De nombreuses études sont en train pour mettre au point et exploiter au mieux le concept de "station de référence virtuelle", obtenue en fabriquant de façon artificielle les signaux de référence que l’on obtiendrait en un endroit donné, par calcul à partir des signaux mesurés dans des stations distantes, comme si l’on y disposait d’une véritable station. Ceci est de nature à améliorer une bonne partie des éléments financiers du système en cours de constitution en réduisant beaucoup le nombre de stations nécessaires, mais exige pas mal de travaux, en particulier dans le domaine de la connaissance des anomalies de propagation de la troposphère, assez insuffisante actuellement.

Par ailleurs, d'autres systèmes que le GPS deviendront sans doute tôt ou tard opérationnels, tels le GLONASS Russe, GALILEO en Europe, et peut-être encore BAIDOU en Chine. On peut en espérer une grande amélioration du nombre de satellites visibles à un instant donné lorsque des récepteurs multi-systèmes auront été commercialisés. Si la situation va ainsi évoluer en milieu urbain dense (grâce à beaucoup plus de satellites en visibilité) et améliorera la rapidité de mesure un peu partout, par contre cela ne changera probablement pas l'intérêt de disposer de stations permanentes (pour atteindre les précisions nécessaires à l'information géographique), dont les fonctionnalités resteront assez voisines de celles développées pour le GPS seul actuellement.

Une dernière remarque : une toute nouvelle situation se présentera à courte échéance pour les géomètres, au fur et à mesure de l'apparition de stations GPS permanentes proches de chez eux. Ils pourront utiliser le GPS avec un investissement initial réduit, et ils auront ainsi un nouvel accès à la référence nationale planimétrique d'une qualité jamais atteinte auparavant. Dans un système cadastral comme celui de la France (hors Alsace - Lorraine) où le bornage n'a pas de caractère systématique ni obligatoire, nous pourrions proposer désormais qu'un bornage puisse aussi être virtuel, c'est à dire qu'après des mesures soignées les coordonnées d'un point puissent prendre une valeur légale sans matérialisation par une borne, sachant que la restauration d'un point peut maintenant être reproduite avec une erreur n'excédant pas en France 2 cm en moyenne dans un référentiel particulièrement indestructible extrêmement précis et exact, le repère mondial. Voilà qui pourrait ouvrir des perspectives intéressantes, en particulier dans des pays qui repensent actuellement complètement ex nihilo leur système cadastral et ne veulent pas se passer de bornage : la matérialisation du bornage est une opération onéreuse qui pourrait être supprimée au besoin, ce qui repose sur un accès aisé au référentiel national. Il est donc clair que les stations permanentes vont continuer à prendre une importance capitale dans le paysage technique futur.


Michel Kasser

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Série 2002
Fiche n°52 : L’ADMINISTRATION DES DONNEES LOCALISEES

Introduction, exemple, enjeux

La fonction administration de données localisées n'est généralement ni connue  ni identifiée, pourtant elle est essentielle pour le développement de l'information géographique dans tout organisme : elle lui permet de gérer son patrimoine de données localisées. Les services ayant une expérience en géomatique l'ont  rencontrée. Un exemple va l'illustrer.
Une mairie souhaite croiser ses données du POS et du plan d’exposition aux risques avec les données de la DRE, de la DDAF et de la DIREN. une convention de partenariat est passée entre la mairie, la DDE, la DDAF et la DIREN définissant les conditions techniques et juridiques dans lesquelles elles vont échanger entre elles périmètres de captage, ZNIEFF…  Aucun détail ne semble avoir été négligé sur les aspects informatiques (format d’échange, structure des données, etc.) ou juridiques (droits et devoirs des parties par exemple). Pourtant, le responsable de l’étude à la mairie éprouve de grandes difficultés quand il s’agit de croiser les données.

Perplexe, il constate que zonage POS, périmètres de captage et PPR ne se superposent pas correctement sur le fond Scan 25 de l’IGN, que des décalages existent entre des bois classés en ZNIEFF et les zones correspondantes des POS, que les limites de la commune sont différentes dans les différentes bases de données.

Il réunit les responsables des trois administrations, pour comprendre les causes de la mauvaise qualité des données qui lui ont été remises. Le représentant de chaque service précise le mode d’obtention des données, leurs sources, leurs conditions de numérisation, les référentiels utilisés, l’exhaustivité, la précision des données. Il apparaît alors que le POS a été numérisé à partir des fonds  cadastraux et raccordés entre eux pour constituer une couche continue. Par le fait, il est inévitable que son zonage ne soit cohérent  ni avec le fonds IGN Scan 25, ni avec la couche des limites administratives de la BD Carto, ni avec l’orthophoto et qu’il en soit de même des périmètres de captage et des PER avec le Scan 25.
Le jugement sur la qualité intrinsèque des données est ainsi appelé à être reconsidéré, pour faire place à une appréciation globale sur les conditions de leur emploi simultané. Le responsable de l’étude et les fournisseurs de données s’accordent pour reprendre les zonages sur une base de référence commune et s’entendent pour garantir la qualité des données qui seront échangées.

Par ailleurs, les quatre organismes décident de confier à l’université voisine la réalisation d’un catalogue des données géographiques partagé par toutes les administrations et collectivités du département. La disponibilité et la connaissance de ces informations constituent un préalable à la mise au point de conventions d’échanges et de partenariats, de façon à ce que chacune des parties puisse, pour ce qui la concerne, apprécier l’intérêt des données proposées et les conditions de leur emploi.

La description des territoires nécessaires à l'exercice des missions des collectivités locales et des services publics est, dans ses aspects géographique, démographique, socio-économique, fournie sous forme numérique qui, seule, permet de bénéficier des capacités d'analyse et de synthèse qu'offrent les techniques de traitement de l'information.

Dans ce contexte, les données rassemblées composent un patrimoine auquel, compte-tenu de son coût de constitution et de maintenance, et de sa valeur d'usage et des changes, il faut attacher la plus grande attention. Ce patrimoine réunit référentiel, données d'intérêt général et données métier (voir infra la présentation de ces différentes catégories). Ces différents groupes de données possèdent une valeur intrinsèque, mais leur association, à la demande, apporte une valeur ajoutée qui faite la richesse du patrimoine.

Administrer les données dans un service, c'est être en situation de fournir sous une forme exploitable, à tout organisme ou individu qui en exprime le besoin dans ces activités, un sous-ensemble de ces données, qu'elles soient internes ou externes, dans une collective locales, pour un  département ministériel ou un groupement professionnel.
Cette fiche présente les différents aspects de l'administration de données localisées : données à administrer, tâches à mettre en œuvre, organisation, outils. Mais elle vise avant tout à convaincre les responsables et décideurs de l'importance de cette fonction : ne pas la mettre en œuvre constituerait à coup sûr une erreur grave. L'administration de données localisées est indispensable à la réussite des démarches mobilisant l'information géographique.

La problématique de l'administration de données localisées - Les tâches à effectuer

Le cœur de l'administration de données localisées est, comme son nom l'indique, la donnée géographique. Autour des différents types de données rencontrées, les différents acteurs intervenant bâtissent leurs propres stratégies. La description de ce mécanisme amène à identifier les différentes facettes et tâches que le responsable de la fonction d'administration de données localisées aura pour mission de résoudre.

Les données

Les référentiels constituent la base commune nécessaire à la construction des données produites par les services. Ils couvrent différentes gammes d'échelle, moyenne (1/10000 - 1/25000), grandes (1/10000 - 1/2000) ou très grande (11/000 - 1/200). Un référentiel est un ensemble cohérent de données qui comprend une photographie du territoire, la description physique et topographique de ce territoire, les limites administratives et les localisants (adresse, P. R.). Cet ensemble est cohérent en termes de contenu, de date et de précision. Son contenu est limité aux stricts besoins engendrés par la nécessité de partage entre les utilisateurs. Son accès est financièrement aisé (voir fiches CNIG N° 54 – Décision interministérielle et 57 - RGE).

Les questions que se pose le responsable de la fonction administration de données sont les suivantes :
-    à l ’intérieur de mon service, tous les utilisateurs emploient-ils le référentiel ? tous y ont-ils accès ? prennent-ils des initiatives concurrentes ? pourquoi ?
-    les partenaires de mon service ont-ils acquis le référentiel ? sinon, pourquoi ? ont-ils (ou vont-ils) engager des actions concurrentes ? quelle position dois-je prendre ?
-    les données du référentiel reçues sont-elles conformes aux spécifications ? la qualité est-elle satisfaisante ?
-    mon service joue-t-il son rôle dans la mise à jour du référentiel ?

Les données d'intérêt général sont partagées par des groupes d'utilisateurs, elles sont utiles à la compréhension des territoires sans être indispensables à la production des données ; les donnés métiers sont relatives à l'exercice d'une profession.

L'utilisation de ces données pose les questions suivantes :
-    comment est organisée la diffusion et la mise à disposition auprès des utilisateurs spécialisés ?
-    quelle est la qualité de ces données : méthodes, dates, formats, …? existe-t-il des cahiers des charges de numérisation ? une réception ?
-    les services sont-ils moteurs, passifs ou opposés pour produire les données de leurs métiers ? et pour les mettre à disposition ?
-    la production de ces données est-elle organisée ? programmée ? systématique ? et leur catalogage ?
-    y a-t-il des restrictions à la diffusion ? pourquoi ? sont-elles justifiées ?
-    mon service est-il légitime pour produire et mettre à jour ces données ?

Les acteurs et leurs stratégies

Plusieurs types d'acteurs sont concernés par l'administration de données localisées, qui, en fonction de leur activité, ont des questionnements et des stratégies différentes :
-    les utilisateurs de données : ont-ils eu connaissance des données, de leur existence, de leur qualité ? Y ont-ils un accès satisfaisant ? Juridique : accord d'échange ? Technique : format, conditions techniques d'accès ? Quels usages des données ont-ils ? Quelles sont les évolutions souhaitées dans la description des données ?
-    les producteurs de données : des règles de production ont-elles été mis en place ? Les conditions de mise à disposition, tant interne qu'externe ont-elles été définie ? Les modalités de mise à jour également ? Sont-ils disponibles pour la production des données et leur mise à disposition ?
-    les organismes partenaires extérieurs : pour les producteurs de données, quelles sont les conditions pour la mise à disposition des données (technique, juridique) ? Quelle est la qualité des données produites, quel référentiel ont-ils utilisé ? Pour les utilisateurs de données : les modalités de mise à disposition sont-elles satisfaisantes ? Quels usages en sont-ils faits ? Quelles sont leurs observations sur les données ? Quels sont les partenariats à développer ?
-    les producteurs institutionnels : il s'agit essentiellement de l'IGN, de la DGI et de l'INSEE. L'offre a-t-elle évolué récemment : nouveaux territoires, mise à jour ? Quelles sont les stratégies nationales pour l'acquisition ? Les données des référentiels sont-elles satisfaisantes ? À adapter ?
-    le gestionnaire du système informatique : cette fonction support, très technique, est néanmoins indispensable à la mise en œuvre du dispositif administration de données localisées. Questions rencontrées : comment est assurée la sécurité des différentes catégories de données ? (sauvegarde, restauration), quelle est la qualité de l'accès : interne, externes ? La gestion du matériel, des réseaux et des logiciels est-elle satisfaisante ou à adapter ?
-    le comité de pilotage est une instance indispensable à la mise en œuvre de tout projet d'administration de données localisées. Il est responsable de l'approche préalable, de la définition des tâches prioritaires et de leur mise en place progressive, des données à intégrer dans le catalogue, de la définition de la politique des échanges avec l'extérieur, et de l'analyse du fonctionnement interne (transversalité, données produites et utilisées, qualité).

Les tâches de l’administration de données localisées

Cette analyse des données, des acteurs et des questions rencontrées permet de mettre en évidence 8 tâches pour la fonction administration de données localisées. Pour chacune d’elles, la recherche de la satisfaction des demandes et besoins répertoriés constitue l’objectif primordial. Partant de ce principe, les tâches sont identifiées en se référant au cycle de vie des données.
-    la production des données, qu’elle soit interne ou externe, est motivée par une demande claire pour un usage précis. Elle requiert au préalable la définition des règles de production des données et la connaissance des référentiels qui leur sont associés,
-    dès lors qu’elles ont été établies, il convient naturellement de s’assurer de leur respect à la livraison : la réception des données est l’étape incontournable garantissant à l’utilisateur la conformité de la production à son attente,
-    l’obtention d’une production de qualité ne justifie pas à elle seule sa mise au patrimoine. Elle doit être complétée par l’analyse des besoins et des usages déterminant le niveau d’intérêt collectif de la donnée : c’est la tâche de sélection des données nouvelles à intégrer au patrimoine,
-    les utilisateurs potentiels du patrimoine doivent être informés de son contenu et de ses possibilités d’usage. La description des lots de données constituant ce patrimoine, dans un catalogue organisé et structuré doit lui fournir rapidement la réponse à ses interrogations quant aux données disponibles sur les territoires et les domaines, objets de ses études. Les tâches deux tâches de d’alimentation du catalogue d’une part, et de mise à disposition du catalogue d’autre part sont dévolues à cet effet,
-    dans le même temps, pour que l’utilisateur puisse accéder rapidement et commodément aux lots de données de son choix, le patrimoine doit prendre une réalité physique résultant de traitements informatiques. C’est le stockage des données, l’alimentation du patrimoine,
-    les données étant connues et physiquement disponibles, il convient d’en faciliter la mise à disposition avec des outils et procédures prenant en charge cette tâche, allant de la prise de commande à la livraison des données souhaitées. Des services complémentaires peuvent être proposés à l’utilisateur pour lui faciliter l’intégration des lots de données dans ses études ou ses applications. La boucle est ainsi bouclée : l’utilisateur disposant de données qu’il a puisées dans le patrimoine est à même de réaliser des traitements conduisant éventuellement à solliciter et à créer de nouvelles données pouvant justifier leur intégration dans le patrimoine et le placer de ce fait en situation de producteur,
-    enfin, ce dispositif ne peut rendre les services attendus qu’appuyé par un ensemble d’actions : assistance aux utilisateurs, concertation entre acteurs, négociation avec les producteurs, information des partenaires, compte rendu à la direction. Ce sont les composantes de la tâche d’animation du dispositif.

Comment mettre en place à la fonction administration de données localisées

La mise en œuvre de la fonction administration de données localisées s'apparente à une démarche de projet classique : comité de pilotage impliquant le niveau décideur, chef de projets, ... Sa mise en place est favorisée si différents services, producteurs de données dans leurs missions, sont capables de l’alimenter d’une part, et susceptibles d’en attendre des bénéfices d’autre part. La participation active aux démarches de partenariat local  ne peut qu’enrichir les pratiques et le patrimoine des données. Elle doit constituer un axe stratégique fort tant de la professionnalisation des métiers que de la diffusion des données publiques.
Sa mise en œuvre suppose une phase de réflexion préalable réunissant dans un comité de pilotage producteurs et utilisateurs de données, gestionnaires du système informatique. Sous l’autorité du directeur, ce comité animé par un chef de projet, éventuellement assisté par un expert-consultant, doit s’attacher à analyser la situation existante dans le service - référentiels disponibles, flux et usages des productions, diffusion des données, acteurs concernés - et proposer les décisions à prendre pour répondre aux attentes et permettre une montée en charge progressive du dispositif.
La fonction doit être localisée avec soin dans l’organigramme ; sa vocation stratégique et transversale doit y être affirmée et les conditions de son fonctionnement pérenne garanties. Aussi, le comité directeur est-il appelé au-delà de la mise en place, à en effectuer le suivi par des évaluations périodiques, portant sur les référentiels, la production, l’usage, les demandes et la diffusion des données, l’évolution du patrimoine et du catalogue.
Cette fonction recouvre en elle-même plusieurs métiers : animation, gestion informatique, gestion du catalogue, organisation des échanges de données, .. Elle ne correspond donc pas directement à un emploi spécifique, mais doit se traduire par une identification très claire du chef de projet et la description précise des différentes tâches à accomplir. Le responsable de la fonction administration de données localisées doit :
-    être à l’écoute des besoins des services,
-    veiller à la satisfaction des utilisateurs en les conseillant sur les données à exploiter, voire en leur apportant une assistance ponctuelle,
-    faire preuve de rigueur et de pragmatisme pour proposer de porter au patrimoine de données les seuls éléments nécessaires à la collectivité,
-    tenir informés le comité de direction et les producteurs sur les commandes des uns, sur les produits réalisés par les autres et sur les nouveautés à inclure au patrimoine,
-    bénéficier de l’assistance de la cellule informatique,
-    avoir le sens des relations pour réunir les compétences, fédérer les points de vue des acteurs du processus et communiquer sur les apports effectifs et potentiels du dispositif.

Conclusion

La mise en place de la fonction administration de données dans un organisme correspond à une nécessité dans le cadre du développement de ses activités information géographique. Elle constitue une démarche obligatoire pour que les investissements engagés soient pérennisés. Au-delà, deux enjeux sont rattachés à cette fonction, d’une part de modernisation des services, d’autre part l’engagement de partenariats et coopérations entre collectivités locales et services de l’Etat.

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Série 2002
Fiche n° 54 : Décision interministérielle du 19.02.01

Décision interministérielle, approuvée par le Premier ministre, diffusée le 19 février 2001

Le député Guy Lengagne, dans le cadre de l'investigation que lui avait confiée le Premier ministre pour actualiser les missions de l'IGN, a proposé un ensemble de mesures nouvelles. Son rapport, intitulé « Les perspectives d’évolution de l’information géographique et les conséquences pour l’IGN » a été remis au Premier ministre en septembre 1999 (cf fiche 33). Le ministère de l'équipement, des transports et du logement a été chargé d'instruire ses propositions. A cette fin, cinq groupes de travail ont été créés afin de déterminer les modalités pratiques de mise en oeuvre des propositions Lengagne. Le projet résultant des travaux menés a ensuite fait l'objet de consultations interministérielles et a abouti à la décision interministérielle, faisant l'objet de la présente fiche, approuvée par le Premier ministre et diffusée le 19 février 2001.

Le contenu de cette décision constitue le document cadre orientant la géomatique publique en France pour les prochaines années (contenu sur www.cnig.gouv.fr).

Cette décision comprend neufs points, tous importants, mais qui, ici, sont présentés en trois groupes :

- la constitution du référentiel aux grandes échelles (RGE),
- les recommandations concourant ou complémentaires à la réalisation du RGE,
- les recommandations concourant au développement du secteur de l'information géographique.

La constitution du RGE

La décision de réaliser un référentiel aux grandes échelles devant couvrir toute la France d’ici 2007 est la principale mesure prise par la décision interministérielle du 19 février. Le RGE doit contenir des objets géographiques cohérents entre eux, et notamment :

- une composante orthophotographique couleurs,
- une composante topographique,
- une composante parcellaire,
- une composante « adresse » destinée à la localisation des informations connues par leur adresse postale.

Le contenu de ce référentiel doit être simple, son accès doit être aisé tant techniquement que financièrement et quel qu'en soit l'usage. Il couvrira le territoire national d'ici la fin des contrats  Etat-Région du XIIe plan.

Ce référentiel aura une précision de 1 m environ, et de quelques dm dans les zones urbaines denses.

Le RGE sera réalisé par intégration de données pouvant ne pas toutes être produites par l’IGN, comme par exemple les données cadastrales qui continueront à être produites par la DGI (service du cadastre). Une mission d’intégration, nouvelle, est confiée à l’IGN. Elle est explicitée au paragraphe suivant.

La mise à jour de ce référentiel sera effectuée sur un rythme annuel. Pour les informations qu'il produit, l'IGN devra mettre en place un système de recueil et de gestion de façon à ce qu’un objet ne donne lieu qu'à une opération de collecte unique, quel que soit le produit dans lequel cet objet apparaît.

Mesures complémentaires à la réalisation du RGE

Elles sont au nombre de quatre, et décrivent successivement :

- l'actualisation des missions de l'IGN,
- la nécessaire coopération entre IGN et la DGI,
- le contrat d'objectifs pluriannuel de l'IGN,
- le rôle du CNIG.

Missions de l'IGN

Les missions actuelles sont confirmées : établissement, tenue à jour, édition et diffusion de données géographiques, de cartes topographiques de base et de cartes dérivées, exécution des travaux pour le ministère de la défense.

De plus, afin de permettre la mise en oeuvre du RGE, une nouvelle mission d’intégrateur est confiée à l'IGN pour les données géographiques de référence, et quel qu'en soit le producteur. Il apparaît en effet que plusieurs composantes du RGE, par exemple les adresses ou le parcellaire et le bâti, ne seront pas produites par IGN, tout en constituant des composantes essentielles du RGE.

Au delà du RGE, et afin de faciliter le développement de secteur privé de l'information géographique, il est prévu que l'IGN donne aux éditeurs ou producteurs d'application la liberté d'accès aux bases de données numériques des référentiel aux différents échelles, aux mêmes conditions financières que celles qu'il s'applique en interne. Cette condition s’étend aux productions cartographiques des entreprises privées, qui devront toutefois être démarquées de celles de l'IGN.

Coopération IGN - DGI

La direction générale des impôts en charge du cadastre contribuera à l'élaboration et à la mise à jour du RGE par la fourniture de données contenues dans le plan cadastral : parcellaire et bâti. A cette fin, la DGI et l'IGN entreprendront une collaboration qui n'affectera en rien les missions actuelles de la DGI ( cadastre) et n’en transférera aucune partie à l'IGN.

La convention cadre conclue entre l'IGN et la DGI (elle a été signée fin février 2001), définit les modalités techniques, juridiques et financières de la fourniture à l’IGN par la DGI des données cadastrales numérisées.

L’intégration de ces données dans la composante parcellaire du RGE sera effectuée par l’IGN, qui réalisera d’abord une phase méthodologique (2001), puis lancera une production pilote sur la Région de l’Ile de France d'ici la fin 2002. Le territoire national devra être couvert avant 2007.

L'IGN réalisera la meilleure continuité possible de données transmises par la DGI (cadastre) et assurera la cohérence de ces données avec les autres composantes du RGE.

La DGI (cadastre) transmettra également à l’IGN les informations de mise à jour pour le parcellaire et le bâti, qui les intégrera dans le RGE.

Contrat d'objectif pluriannuel de l'IGN

La préparation du prochain contrat d'objectifs de l'IGN devra s'assurer de la priorité donnée à la réalisation du RGE. Également, IGN devra veiller au développement rapide des sociétés du secteur géographique. Un suivi comptable sera mis en place à cet effet.

Rôle du CNIG

Le CNIG devra associer les utilisateurs et producteurs de données tant publics que privés pour contribuer à une expression cohérente des besoins en matière information géographique. La décision interministérielle lui demande également de participer au suivi de la mise en oeuvre du RGE. Cette expression des besoins ne se limite pas aux spécifications de contenu mais englobe les aspects légaux, économiques et conditions d’usage du RGE.

De plus, le CNIG précisera les besoins des utilisateurs sur deux domaines particuliers, le référentiel grandes échelles dans les zones urbaines denses et la composante « adresse » du RGE.

Mesures complémentaires

Elles sont au nombre de quatre et concernent la recherche et la formation, la politique européenne, l'information géographique comme outil de modernisation des services de l'état, et le conseil d'administration de l'IGN.

Recherche et formation

Trois axes de progrès sont identifiés :

- constitution d'un réseau de recherche et d'innovation technologique, à créer en concertation avec le ministère de la recherche. Il devra susciter l'innovation dans le secteur économique de l'information géographique,

- examen de la faisabilité et des modalités pratiques de création d'un pôle national de formation de haut niveau, sous l'égide de l'école nationale des sciences géographique, en collaboration avec les autres établissements d'enseignement public spécialisés du secteur (ESGT, ENSAIS, ESTP, école nationale du cadastre, CNFPT),

- poursuite avec le ministère de l'éducation nationale des actions et expérimentations milieu scolaire et universitaire. Une convention entre les deux parties organisera notamment l'accès aux bases de données et aux cartes de l'IGN à des fins pédagogiques.

Politique européenne

Le point principal est l’expression du soutien aux programmes européens visant à rendre interopérables les données publiques de référence, en particulier les applications liées au projet Galiléo et celles concourant au développement d'une composante géographique de la défense européenne. Par extension, il faudra sans doute inclure GMES et d’autres projets de la Commission comme contexte à prendre en compte.

L'information géographique, outil de modernisation de l'état

Il est demandé aux principaux ministères utilisateurs de préparer un schéma directeur permettant de développer l'accès, le partage et l'usage de l'information géographique. Le ministre de la fonction publique et de la réforme de l'état rendra compte au Premier ministre de l'avancement de ces démarches. A ce jour, seulement trois ministères ont semble-t-il initialisé une telle démarche (METL, MAP, MATE).

Conseil d'administration de l'IGN

La principale modification proposée est la composition du conseil. Il est chargé de l’élaboration et du suivi de la politique de l’Institut et devra dorénavant comprendre des représentants des collectivités locales afin de mieux prendre en compte, dans sa politique, les enjeux locaux en matière information géographique.

Impact

Cette décision interministérielle, si elle est prise en compte par les professionnels de l’information géographique, demande à être largement diffusée au sein des ministères utilisateurs. Il est par exemple essentiel que dans le cadre de l’application de la loi SRU, élaboration de SCOT, de PLU et de CC, ou dans le cadre de la PAC, les conséquences e la création du RGE  soient intégrées aux réflexions techniques des ministères. Compte tenu des échéances différentes qui ne permettent pas l’utilisation du RGE non encore réalisé, il est nécessaire de prendre les dispositions transitoires permettant de rendre ultérieurement les informations produites superposables au RGE.

Le CNIG dans sa mission d’accompagnement vigilant du RGE veille à ce que les dispositions prises n’injurient pas l’avenir.

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