[MUSIQUE] [MUSIQUE] [MUSIQUE] [MUSIQUE] Bonjour et bienvenue dans le dernier module de ce MOOC d'introduction aux systèmes d'information géographique. Vous allez y apprendre comment représenter l'information géographique, notamment en appliquant les règles établies en cartographie thématique. Sur cette base, vous apprendrez à traiter l'information quantitative ou qualitative que vous souhaitez communiquer et nous vous montrerons comment produire des cartes thématiques dans QGIS avec l'aide du composeur d'impression. Les trois dernières leçons seront consacrées à des cas particuliers, soit à la cartographie dynamique et interactive sur internet, à la représentation en trois dimensions et finalement à la réalité augmentée. Mais pour commencer, dans cette première leçon, nous allons parler de cartographie, des composantes et des fonctions de la carte géographique. Les buts de cette leçon sont premièrement, de façon générale, de rappeler brièvement ce qu'est la cartographie, ce que sont les cartes et à quoi elles servent. Ensuite, nous expliquerons les différences entres les principaux types de cartes thématiques avant de présenter les fonctions et les composantes de la carte. Nous mentionnerons alors les différentes étapes de fabrication d'une carte. Et au terme de la leçon, vous serez capable de citer toutes les composantes et toutes les fonctions d'une carte et aussi d'établir la liste des étapes de la fabrication d'une carte thématique. [MUSIQUE] [MUSIQUE] L'objet principal des quatre premières leçons consacrées à la représentation de l'information géographique est de vous apprendre à concevoir des cartes thématiques statistiques comme on en voit en exemple ici à l'écran. Il s'agit du type de carte que l'on est le plus souvent appelé à réaliser pour représenter et communiquer l'information récoltée ou traitée dans le cadre des activités de recherche ou de gestion de territoires. L'élaboration de ce type d'outil doit être effectuée en respectant un certain nombre de contraintes dont le respect va favoriser l'efficacité de la transmission d'information. Il s'agit par exemple d'utiliser les couleurs en suivant les règles de la sémiologie graphique ou de faire figurer toutes les composantes utiles comme par exemple une légende, une échelle, les sources ou un commentaire, ceci pour permettre une lecture optimale. La matière enseignée dans ces quatre leçons dédiées à la cartographie thématique est tirée de trois principales sources ou influences. Il s'agit de La graphique de Jacques Bertin, des contributions de Roger Brunet et du groupement d'intérêt public Reclus à Montpellier ainsi que des travaux de Micheline Cosinschi à l'Université de Lausanne. Les bases théoriques proposées par ces scientifiques, agrémentées de quelques années de pratique ont permis de développer le contenu que nous vous proposons ici. Nous allons dans un premier temps passer en revue quelques notions de base en cartographie générale, situer les cartes thématiques statistiques par rapport aux autres types de cartes thématiques, avant de passer aux composantes et fonctions de la carte et enfin au processus de fabrication. [MUSIQUE] L'encyclopédie électronique en ligne ayant un accès libre Hypergéo présente à juste titre la cartographie comme une science, un art et une technique. Une science, car ses bases sont mathématiques en ce qui concerne la détermination de la forme et des dimensions de la Terre ou le report de la surface courbe de la planète sur un plan grâce au système de projection. Un art, car la cartographie est un mode d'expression graphique et elle doit présenter des qualités esthétiques et didactiques afin d'exploiter au mieux les capacités visuelles des lecteurs. Une technique, car la réalisation de cartes passe par la mobilisation d'outils et de technologies dont les progrès ont régulièrement modifié et amélioré le processus de production cartographique. On peut penser aux photos aériennes, aux images satellite, aux apports de l'informatique, etc. L'astronomie, la géodésie, la topographie et la photogrammétrie, la topométrie, la télédétection, l'imagerie satellitaire sont autant de disciplines qui contribuent à améliorer sans cesse les fonds de cartes disponibles. Cela dit, la cartographie a pour but la représentation de la Terre ou éventuellement d'un autre corps céleste sous une forme géométrique et graphique par l'intermédiaire de la conception et de la réalisation de cartes. Pour représenter géographiquement les objets qui constituent le monde et exprimer la complexité de leurs relations, la cartographie constitue une combinaison bi-dimensionnelle de formes, de positions, de tailles et d'orientations dans la simultanéité. La cartographie est donc un système de signes synoptiques qui permet de communiquer comme le langage. À l'origine, le mot carte vient de la désignation de son support en Grec ancien, khartès, le parchemin, et mappa, la pièce de tissu. L'élément constitutif de la carte est l'opération de projection de l'espace géographique sur un plan, soit la contrainte du passage de trois à deux dimensions. En conséquence, une définition fréquente de la carte est qu'il s'agit d'une représentation de tout ou partie de la surface de la Terre sur un plan. Cette représentation désigne à la fois l'image mentale qui se rapporte à un objet ou à un phénomène géoréférencé et au processus par lequel on crée une carte. La carte est donc à la fois une catégorie d'image et le produit d'une représentation. La carte est surtout un outil qui permet d'appréhender des agencements spécifiques d'objets dans l'espace géographique que l'on cherche à comprendre ou à interpréter. Il s'agit alors d'un instrument capable d'alimenter le savoir scientifique et permettant d'observer, de découvrir ou de décoder les rapports entre phénomènes naturels et socio-économiques sur le territoire. La carte permet également de capitaliser ou de stocker la connaissance et donc de transmettre le savoir. Une carte thématique est une représentation graphique de la distribution spatiale d'un ou de plusieurs attributs d'un phénomène, qu'il soit quantitatif ou qualitatif. Une carte thématique traite au minimum un thème. Elle propose une simplification de la réalité au moyen de la représentation d'éléments identifiables et significatifs. La localisation ne constitue qu'une dimension secondaire de la carte thématique puisque son rôle principal est de représenter la thématique sélectionnée. Sur ce point, elle est opposée à la carte topographique qui est une carte thématique particulière et dont le thème représenté est celui du type d'occupation du sol, mais dont la fonction première est bien celle du repérage sur le territoire. Nous admettrons que la vocation première d'une carte thématique est la description de la répartition géographique d'un phénomène et de sa variabilité spatiale sans que la localisation précise des objets soit nécessaire. Même si les cartes thématiques peuvent comporter des noms de localités ou des éléments du paysage comme un réseau hydrographique, les cartes topographiques ne seront pas incluses sous le terme de cartes thématiques dans la suite de ce module. Mentionnons maintenant trois types de cartes thématiques importants. La carte d'inventaire est une carte thématique descriptive. Elle constitue un premier niveau de représentation de l'information. Ce type de carte peut être délicat à réaliser dans la mesure où il s'agit d'un recueil qui doit permettre de localiser avec précision une information souvent abondante tout en assurant la meilleure lisibilité possible. La carte thématique statistique fait usage simultané d'unités spatiales administratives comme les comtés et les états états-uniens sur cette carte et de données qualitatives ou quantitatives produites par l'administration, comme l'information du taux de chômage en 1990, représenté ici à l'écran. Ce type de cartographie requiert un traitement de l'information, ici, une mise en classe ou discrétisation des données statistiques et implique une lecture interprétative. Le traitement de l'information fait appel à des connaissances méthodologiques précises, en statistique notamment, et à des modes de représentation bien précis. La carte statistique est un moyen commode utilisé pour visualiser des phénomènes d'ampleur ou complexes, dans tous les cas très difficiles à appréhender par l'intermédiaire de tableaux de chiffres. En général, les cartes statistiques thématiques montrent des surfaces ou des polygones colorés et on les appelle les cartes choroplèthes. Ou alors, l'information géographique ponctuelle est exploitée sous forme de cercles ou autres symboles proportionnels. La carte thématique d'aménagement est souvent produite dans le cadre d'études d'impact ou de planification territoriale. Elle associe des informations d'infrastructures urbaines, de milieux naturels et des informations socio-économiques. C'est une catégorie de carte qui peut être utilisée par des spécialistes dans un premier temps, puis comme support de communication au grand public après adaptation. On parlera également de plan d'aménagement dans sa dimension politique. Les cartes de risque ou de danger peuvent être considérées comme des cartes thématiques d'aménagement. Avant de passer en revue les différentes composantes de la carte, nous vous proposons de nous arrêter un moment sur le rôle de cette carte. Au-delà des considérations liées à sa conception et à son fonctionnement évoquées il y a un instant, les cartes remplissent plusieurs fonctions pratiques. Premièrement, elles sont utiles pour représenter et communiquer une information géoréférencée. Et donc spatialement distribué. Ensuite les cartes sont capables de représenter de gros volumes de données complexes de manière claire et synthétique en structurant l'information de manière à pouvoir mettre en évidence des différences dans l'espace géographique. Elles sont aussi utiles dans le but d'explorer des données géographiques et de chercher à mettre en évidence des distributions spatiales particulières du comportement de ces données. Finalement, les cartes sont capables de transmettre l'information de manière accessible car leur esthétique peut plaire et éveiller l'attention. Pour conclure, une carte est un moyen intégré qui permet d'informer, de rechercher, de réfléchir, d'enseigner et de prendre des décisions. Les rôles évoqués laissent clairement apparaître des qualités remarquables mais aussi des défauts. Du côté des avantages, on mentionnera l'expression synoptique ou simultanée de l'information qui permet de mettre en évidence des propriétés spatiales imperceptibles par d'autres moyens. La localisation relative des objets les uns par rapport aux autres, notamment, permet souvent de révéler une structure spatiale. Comme ici, la concentration du taux d'homicides dans les comtés du sud des Etats-Unis en 1990. Ensuite, les conventions graphiques à disposition permettent d'une part de réduire l'espace géographique grâce à la projection du géoïde sur un plan, et grâce à l'échelle. Ces conventions permettent aussi à réduire l'information à traiter, grâce à la légende. On aboutit ainsi à un modèle réduit de la réalité, très commode à manipuler. Mentionnons encore un atout clé de la carte, qui est celui de permettre une communication efficace. Cependant, une mauvaise carte ne permettra pas de transmettre de l'information clairement. Du côté des défauts, il est certain que les cartes ne peuvent pas tout exprimer, et en tant que simplification de la réalité elles montrent des limites. Pour commencer, la carte généralise et simplifie toujours l'information. Ensuite l'apparence d'une carte et son esthétique peuvent dominer l'information véhiculée. L'attention du lecteur peut être détournée par des couleurs trop criardes par exemple, ou une mauvaise représentation va laisser penser que l'information contenue et de la même qualité, alors que ce n'est pas forcément le cas. L'information issue d'une carte est toujours interprétée, même si un bon commentaire l'accompagne, et une interprétation peut être erronée. Les cartes sont le plus souvent statiques, ce qui exclut la dynamique temporelle. Des solutions existent, comme dans le cas du logiciel GeoDa, que vous connaissez déjà , ou alors dans le cadre de la mise en oeuvre de la cartographie dynamique et interactive sur internet, que nous vous présenterons lors de la dernière semaine. Un autre défaut de la carte vient de la subjectivité de la représentation cartographique mise en oeuvre par des êtres humains non neutres, et influençables. Cette subjectivité peut se traduire au niveau du choix des couleurs, d'un nombre de classes, d'un seuil entre classe, de la formulation d'un titre etc. [MUSIQUE] Une carte est constituée d'un certain nombre d'éléments. Il y a le modèle réduit de la réalité proposée, donc le signal principal ou l'image affichée, mais aussi une série d'outils qui rendent possible la lecture du signal, qui permettent d'optimiser la transmission de l'information, et de faciliter l'interprétation. Nous allons dans un premier temps nous intéresser au signal principal et à ses caractéristiques, avant de passer en revue les autres composantes de la carte. Comme une image, la carte est un système de signes qui appartient au système de signes élémentaires que l'homme a développé pour mémoriser, pour communiquer et comprendre les observations relatives au monde qui l'entoure. L'image constituée par la carte est l'équivalent d'un langage destiné à nos fonctions cognitives, capable d'exploiter le sens de la vue, et obéissant à des règles définies en sémiologie graphique. Cette image est une image plane, résultat de la projection du géoïde sur un plan à deux dimensions, comme vous l'avez étudié à la leçon deux du premier module de ce MOOC. En raison de cette projection, la carte est également toujours une image déformée. La carte est également une image réduite par l'échelle de représentation appliquée. Elle est une image simplifiée puisqu'elle constitue, comme nous l'avons vu, un modèle réduit de la réalité. Cette simplification est principalement le résultat de processus de généralisation et parfois de schématisation. Notre image cartographique est aussi un assemblage de signes conventionnels ou de symboles utilisés pour représenter des éléments de l'espace géographique. Conformément aux travaux de De Saussure en sémiologie, un signe est composé d'un signifié qui désigne la représentation mentale du concept associé, et d'un signifiant, qui désigne l'image acoustique d'un mot, le tout formant un sème ou une unité de sens. Cela laisse de la place à diverses interprétations, et pour prévenir les confusions possibles on recourt à des conventions, comme par exemple le fait que le Nord soit situé en haut de la carte ou celles qui sont contrôlées par les règles de sémiologie graphique édictées par Jacques Bertin en 1967. La liste des signes utilisés est donnée dans la légende. Elle permet de justifier ou d'expliquer tout écart aux conventions. La légende est un élément clé de la carte, qui présente le répertoire des signes utilisés pour composer l'image. L'image produite est finalement une interprétation, soit la production subjective d'un cartographe qui a fait des choix propres pour élaborer son signal. En ce qui concerne les autres composantes qui accompagnent le signal principal et en facilite la lecture, elles figurent dans le tableau à l'écran. La première colonne contient les éléments qui doivent obligatoirement accompagner l'image de la carte. Dans les deux autres colonnes, figurent les éléments qui peuvent apparaître ou non selon le contexte. En effet, il peut s'agir d'une carte autonome, d'une carte qui accompagne un article de journal, qui illustre un chapitre de livre, ou encore d'une carte figurant dans un atlas. Bref autant de contextes qui font qu'un titre, que le nom d'un auteur, que la date de création ou qu'un commentaire n'accompagneront pas forcément directement une carte. L'importance de la légende et de l'échelle a déjà été mentionnée, l'orientation et la convention liées à l'indication du Nord également. Il est ensuite primordial de faire figurer la source des données attributaires utilisées qui sont au coeur du signal représenté. On doit également informer le lecteur de la date à laquelle correspondent les données, la présence de tous les autres éléments dépendra du contexte. Sur les cartes autonomes le titre est obligatoire, ainsi que le nom des auteurs. La date de création fournit une information utile sur le contexte historique dans lequel une carte a été élaborée. Il est aussi important de fournir de l'information sur les données géographiques qui ont été utilisées, en particulier l'année lors de laquelle le découpage utilisé était en vigueur. Un commentaire doit obligatoirement accompagner une carte autonome, pour laquelle aucun contexte ne peut venir à l'aide du lecteur qui peut mal comprendre le signal. Le cadre est souvent utilisé, son rôle étant de clairement montrer les limites à l'intérieur desquelles il faut considérer les composantes utiles à la lecture de l'image cartographique. Les systèmes de coordonnées et de projection ne sont pas indispensables et leur absence compromet rarement la compréhension d'une carte. Les labels, les zooms, l'affichage du graticule, une nomenclature ou un index sont rarement utiles mais peuvent s'avérer nécessaires dans le cas des cartes thématiques d'inventaire par exemple. Voici un exemple de carte thématique statistique qui contient les principales composantes listées dans le tableau précédent. Le titre, la légende, la représentation cartographique, le cadre, les sources, l'orientation, l'échelle, le graticule allégé est représentation par des croix, le nom de l'auteur, la date de création de la carte, des informations sur les unités spatiales utilisées et un commentaire. Certaines coordonnées géographiques sont également indiquées dans la marge, pour information. [MUSIQUE] Au-delà des rôles factuels de la carte cités tout à l'heure il faut encore mentionner les trois fonctions majeures de la représentation graphique identifiées par Bertin. On parlera aussi des fonctions de la graphique ou de l'image cartographique dans notre cas, qui sont d'enregistrer, de traiter et de communiquer l'information. La fonction d'enregistrement consiste à fournir un inventaire commun et exhaustif de l'information. Son application aboutie à des cartes à lire, dont le contenu n'est pas mémorisable. Il s'agit en fait de créer une mémoire artificielle qui évite l'effort de mémorisation. La fonction de traitement va mettre en oeuvre des processus de réduction de l'information comme la classification ou la catégorisation, dans le but d'obtenir un schéma synthétique plus facile à mémoriser. On va procéder à une simplification tout en justifiant cette dernière par l'analyse, et utiliser un mode de représentation donné. Finalement la fonction de communication consiste à donner les moyens de retenir une information avec l'aide de la mémoire visuelle. L'information doit être mémorisable et non exhaustive. Il faut produire une image simple, qui inscrira l'information dans la mémoire. Voici maintenant un exemple pour chacune de ces fonctions. Tout d'abord un plan de métro pour illustrer l'enregistrement et l'inventaire d'informations. Puis une carte thématique statistique utilisée pour traiter l'information. Enfin une carte qui permet de communiquer à un large public les zones couvertes par le réseau de téléphonie mobile le long des axes routiers en 2008 dans la région de Zurich, en Suisse. Nous allons terminer cette leçon par la présentation du processus qui permet d'élaborer une carte thématique statistique. Dans le cadre d'un thème de recherche prédéfini, il est dans un premier temps nécessaire d'acquérir ou de sélectionner les données nécessaires. Il y a deux niveaux de données, soit les unités spatiales qui constituent le fond de carte, et les attributs qui caractérisent les unités en question. Les données attributaires brutes peuvent être utilisées pour créer des variables dérivées ou combinées. Sur cette base on va traiter l'information et créer notre modèle réduit de la réalité. On va simplifier le système en sélectionnant certaines données et en mettant des valeurs en classes. C'est une phase de généralisation qui fait également partie de la phase de traitement. Une fois traitée l'information doit être communiquée par une représentation graphique. On va alors mettre en oeuvre un système de signes et de symboles conventionnels pour réaliser la carte. Certains auteurs parlent de phase d'implantation pour désigner le moment où on transfère l'information thématique dans l'espace du fond de carte. Une fois la carte prête, vient encore une étape d'édition lors de laquelle on va améliorer ou affiner le rendu graphique. Cette phase peut devoir être effectuée dans un logiciel tiers spécialisé en édition graphique. Dans notre cas vous verrez dans les leçons qui suivent que nous effectuerons l'édition directement dans un module de QGIS. [MUSIQUE] Voilà pour cette leçon générale sur la cartographie. Elle vous a permis d'acquérir un premier niveau de connaissances sur la cartographie thématique statistique et de prendre contact avec la sémiologie graphique, discipline qui régit l'utilisation des signes et des symboles dans le but de constituer des signaux visuels efficaces. Nous avons présenter les rôles pratiques de la carte, ses défauts et ses avantages également, avant de passer à un niveau plus opérationnel en examinant successivement les composantes de la carte, ses fonctions fondamentales dans le cadre de la graphique de Bertin, et son processus de fabrication que nous aurons bientôt l'occasion de mettre en oeuvre. Dans la leçon suivante, nous présenterons le système de la graphique, les structures et les variables visuelles en particulier. [MUSIQUE] [MUSIQUE]
