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Dessin Assisté par Ordinateur et Système d’Information Géographique, deux conceptions initiales de la cartographie numérique L’intégration de l’informatique dans le domaine de la cartographie a donné naissance à deux courants principaux. Le premier, celui de la Cartographie Assistée par Ordinateur, est très proche de l’infographie et donc du Dessin Assisté par Ordinateur (DAO). Ici, le dessin est une fin en soi : l’ensemble des fonctionnalités, ainsi que l’ergonomie des applications, lui sont donc dédiées. Somme toute, les qualités artistiques et les compétences des cartographes requises pour la conception des cartes, qu’elles soient manuelles ou numériques, sont dans ce cas relativement homogènes. L’informatique permet néanmoins d’accélérer la production des cartes, d’en améliorer la netteté du dessin (par exemple pour la gestion des dégradés de couleur) mais surtout, il autorise l’erreur ! Les « undo » remplacent maintenant avantageusement les gommes ou autres grattoirs… Cet ensemble d’outils regroupe des logiciels de dessin comme Adobe Illustrator ou CorelDraw (pour la cartographie d’édition) ou des applicatifs plus proche de la Conception Assistée par Ordinateur comme AutoCAD d’Autodesk (pour la production de plans).
Toutefois, la puissance de calcul des ordinateurs combinée à l’ingéniosité de quelques pionniers a donné naissance à une seconde filiation, celle des Systèmes d’Information Géographique admis à ce stade comme « simples » suites logicielles et auxquels ce document est principalement consacré. Son origine est attribuée à Roger Tomlinson qui a participé à la réalisation du premier
SIG
au monde : le Canadian Geographic Information System (CGIS) dans les années 60. Si les SIG possèdent des capacités de dessin de plus en plus importantes, ils constituent encore un monde qui se différencie de celui du DAO. En effet, le concept initial fut différent, l’aspect graphique est placé en second plan derrière la nécessité de gérer un ensemble de données disposant, non pas de la seule composante géométrique, mais d’une composante descriptive ou attributaire associée. Il a donc fallu développer des Systèmes de Gestion de Bases de Données (SGBD) capables de gérer des quantités importantes d’informations spatiales en les représentant d’une manière graphique. En conséquence de quoi, si les SIG ne sont pas tous aptes à la conception d’une cartographie de qualité, ils disposent de potentialités d’analyse de données dignes des meilleurs SGBD. Leur atout par rapport aux outils de dessin pourrait donc se résumer schématiquement en leur capacité de Data mining permettant de mettre en exergue des informations plus ou moins abstraites qu’il aurait été trop difficile ou trop long d’extraire manuellement et de représenter de façon traditionnelle grâce aux outils de cartographie numérique ou non. Pourtant, cette attitude des SIG très orientée « informatique » ne doit pas nous dispenser de respecter les règles de base de l’expression cartographique, d’où parfois l’utilisation conjointe des SIG et des outils de DAO afin de produire puis diffuser la carte finale. Sur ce point, il est intéressant de noter qu’il existe cependant des suites logicielles qui souhaitent combler le fossé entre DAO et SIG comme AutoCAD Map 3D (1) de la société Autodesk. L’accroche publicitaire est en ce sens très explicite : « Bridging thegap between CAD andGIS, AutoCAD Map 3D software enables engineering and GIS professionals to work with the same data in a single environment for more efficient workflows ». Plus concrètement, AutoCAD Map 3D 2010 (cf. Figure 1) offre toutes les fonctionnalités d’AutoCAD en mettant à la disposition des professionnels de l’ingénierie des fonctions géospatiales pleinement intégrées dans leur environnement de travail habituel : importation et exportation de données géoréférencées (Shapefiles, GML, VPF, DTED, GeoTIFF, etc.) via l’API Feature Data Objects, création et stylisation de cartes, outils d’analyse, visualisation 3D, options de géométrie de coordonnées (COGO), etc. 
Figure 1. Vue 3D sous AutoCAD Map 3D réalisée par un technicien supérieur n’ayant aucune connaissance en cartographie numérique !
Pour conclure sur cette distinction, le cartographe qui décide de créer une carte grâce à l’informatique devra donc choisir ses outils en fonction des données à cartographier. Soit il privilégiera le travail graphique (artistique, cf. figure 2) d’un logiciel de dessin qui ne nécessite pas de liens informatisés (ou la conservation de ces liens) avec d’autres informations comme les données statistiques qui pourraient être associées. Soit, la quantité de données est trop importante ou doit être actualisée trop fréquemment et il s’orientera donc vers un SIG. Néanmoins, des configurations palliatives à ce dualisme certainement trop strict sont envisageables. En effet, il est courant de finaliser la carte précédemment préparée dans un SIG grâce à un logiciel de dessin et dépasser ainsi les limitations propres à chacun des outils. 
Figure 2. « Angling in troubles waters ». La « pêche » est une métaphore qui souhaite montrer l’esprit colonisateur des pays européen du début du 20ème siècle… Une telle carte pourrait très bien être réalisée manuellement ou grâce à un logiciel de DAO. Malgré cela, les qualités artistiques (et d’imagination !) du cartographe sont nécessaires dans les deux cas et un SIG complet est ici inutile…
Le Canadian Geographic Information System est donc né de ce besoin d’analyser un ensemble important de données géographiques canadiennes, plus que de leur représentation graphique. Plus précisément, Roger Tomlinson a souhaité combiner plusieurs couches de données géographiques afin d’en extraire des informations utiles pour l’aménagement du territoire du monde rural canadien. Très vite, il s’est rendu compte que le travail manuel était beaucoup trop fastidieux (Cf. Figure 3) et surtout trop cher pour des résultats peu rapides et insuffisamment précis. Il a donc utilisé la puissance de calcul des premiers ordinateurs pour traiter ces données précédemment numérisées : le premier SIG était né.  Figure 3. Cette image provient du cours de cartographie de l’US Army « Map Overlays ». On y devine une carte topographique surmontée d’un calque transparent afin d’ajouter les couches d’informations géographiques manuellement. Aucune date n’est indiquée, mais il semble que ces techniques aient été utilisées bien après la création du SIG de Roger Tomlinson ! La suite de l’aventure des SIG suit naturellement celle de l’informatique. Comme l’indique Patricia Bordin dans « SIG, concepts, outils et données » ou encore Henri Pornon dans certains de ses articles, plusieurs phases assez caractéristiques peuvent être identifiées. La première se situe à l’époque des précurseurs, tous chercheurs (ou « inventeurs »), c'est-à-dire dans les années 60-70. Notons que le terme « géomatique » a été proposé par Bernard Dubuisson dès la fin des années 60 afin de donner un nom à cette discipline nouvelle alliant la géographie à l’informatique. Ensuite, vient l’ère des pionniers et des premières applications réellement opérationnelles. Par exemple, en 1973, la Direction Générale des Impôts (DGI) se lance dans la numérisation du plan parcellaire de Paris et d’un certain nombre de cadastres. Quelques grands noms commencent aussi à émerger et à proposer des applications SIG comme Environmental Systems Research Institute (ESRI) en commercialisant en 1982 ARC/INFO premier du nom. La troisième période couvre les années 80 et 90. Les formations académiques se mettant en place, les premiers techniciens destinés à l’utilisation des SIG sortent des écoles. Un corps de métier se construit peu à peu et les SIG sortent de l’anonymat grâce notamment à une démocratisation de l’informatique et à une demande forte du grand public de données numériques de toutes sortes. Enfin, le dernier temps couvre globalement les années 2000 à nos jours. Les SIG sont maintenant disponibles pour tous et utilisés par tous, notamment grâce au faible coût des ordinateurs, à la maturité de certaines innovations comme Internet et les technologies spatiales (Global Positioning System, télédétection, etc.) et, bien entendu, à l’intérêt que porte les décideurs politiques ou d’entreprise envers ces systèmes d’information et d’aide à la décision. Philippe Lépinard
Juin 2009 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- (1) Ce logiciel relève plus du rapprochement entre CAO et SIG, mais il est plus important de relever ici le concept que la catégorie des outils. Conseils de lecture :
ARLAUD Samuel, JEAN Yves et ROYOUX Dominique, Rural – Urbain, Ed. Presses universitaires de Rennes, 2005.
BAUD Pascal, BOURGEAT Serger et BRAS Catherine, Dictionnaire de géographie, Ed. Hatier, 2003.
BEGUIN Michèle et PUMAIN Denise, La représentation des données géographiques, Ed. Armand Colin, 2007.
CIATTONI Annette, La géographie : pourquoi ? Comment ? Ed. Hatier, 2005.
CIATTONI Annette et VEYRET Yvette, Les fondamentaux de la géographie, Ed. Armand Colin, 2007.
CLAVAL Paul, Epistémologie de la géographie, Ed. Armand Colin, 2007.
DAUPHINE André, Les théories de la complexité chez les géographes, Ed. ECONOMICA, 2003.
FREMONT Armand, France, géographie d’une société, Ed. Flammarion, 1997.
LABORDE Pierre, Les espaces urbains dans le monde, Ed. Nathan, 2001.
LE FUR Anne, Pratiques de la cartographie, Ed. Armand Colin, 2000.
LEFORT Jean, L’aventure cartographique, Ed. Belin, 2005.
MERLIN Pierre, L’urbanisme, Ed. PUF, 2005.
MONOD Jérôme et de CASTELBAJAC Philippe, L’aménagement du territoire, Ed. PUF, 2006.
PAEGELOW Martin et VIDAL Franck, La géographie aujourd’hui : méthodes et techniques, Presses universitaires du Mirail, 2003.
PUMAIN Denise et SAINT-JULIEN Thérèse, L’analyse spatiale, Localisations dans l’espace, Ed. Armand Colin, 2008.
TIBERGHIEN Gilles, Finis terrae Imaginaires et imaginations cartographiques, Ed. Bayard, 2007.
VICTOR Jean-Christophe, RAISSON Virginie, TETART Frank, et LERNOUD Frédéric, Le dessous des cartes, Ed. Tallandier, 2006.
WEGER Gérard, Cartographie, ENSG, 1999.
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Cartographie numérique
