312 6 - Que peut-on faire avec une carte ? marines de l’Europe et du Royaume-Uni dans lesquels il est possible de verser des
métadonnées. Les paragraphes qui suivent décrivent brièvement certains des catalogues disponibles, qui peuvent être particulièrement intéressants pour les intervenants européens dans le domaine de la cartographie des habitats benthiques.
La passerelle National Biodiversity Network Gateway (Réseau national sur la biodiversité) permet de voir des cartes de répartition des espèces et de télécharger des données sur la faune et la flore du Royaume-Uni à l’aide d’une variété d’outils interactifs. Les
métadonnées de chaque jeu de données sont accessibles dans ce site.
Le projet Integrated Coastal Hydrography (Hydrographie côtière intégrée) résulte d’un partenariat entre l’UKHO (United Kingdom Hydrographic Office – Bureau hydrographique du Royaume-Uni), l’Agence de l’environnement, le bureau des levés d’état-major et la
MCA (Maritime and Coastguard Agency – Agence maritime et de la garde-côte). Ce projet a donné lieu à la création d’une métabase de données en ligne contenant des
métadonnées hydrographiques relatives aux études des zones de petit fond des eaux côtières du Royaume-Uni.
Le MIDA (Marine Irish Digital Atlas – Atlas marin numérique de l’Irlande) est une ressource en ligne d’information marine et côtière et de données spatiales en Irlande. Les données appartiennent à quatre catégories principales : gestion, environnement physique, environnement biologique et activité socio-économique. Le site Web contient un catalogue de métadonnées consultable conforme à la norme ISO 19115 relative aux
métadonnées, et un atlas interactif qui permet à l’utilisateur de voir et d’interroger des
couches qui sont la propriété de divers organismes.
MAGIC est un projet en partenariat de six organismes gouvernementaux du Royaume-
Uni. Le site Web du projet contient une carte interactive qui rassemble en un seul lieu de l’information sur des désignations et schémas environnementaux d’importance. Les partenaires du projet sont à l’origine du Coastal and Marine Resource Atlas (Atlas des ressources côtières et marines), qui contient des jeux de données environnementales et autres sur le littoral de la Grande-Bretagne et le plateau continental du Royaume-Uni. Cet atlas est conçu comme un outil Web accessible à partir du site du projet MAGIC. Ce site offre une information diversifiée sur les ressources côtières et marines. Là encore, chaque jeu de données de l’atlas s’accompagne de métadonnées que l’on peut extraire dans le site Web.
6.3 - Mise en commun de cartes
Comme les cartes d’habitats constituent une ressource extrêmement précieuse, il est important de tirer le maximum de chaque carte, qui constitue très probablement la seule
carte d’habitats benthiques d’une zone donnée. Les cartes d’habitats doivent autant que possible être accessibles à la collectivité élargie des sciences et de la gestion du milieu marin, afin d’éviter d’inutiles dédoublements d’efforts pour acquérir des données dans un même territoire. Cette section développe les arguments en faveur de la mise en commun de données et de cartes, puis aborde les questions à considérer pour le transfert de données d’un organisme à un autre. Elle décrit l’utilisation de formats d’échange de
données, la conversion de données à des formats standard, ainsi que les avantages des accords relatifs aux données. L’équipe du projet M
ESH
a défini des formats d'échange de données (voir sous-section 6.3.3) et mis au point des outils pour épurer et mettre en forme des fichiers de formes ArcGIS
MC
. Le fait de compiler ainsi des données existantes joue un rôle vital dans le processus de cartographie des habitats : ces données peuvent intervenir à chacune des étapes principales d’un programme de cartographie, depuis la planification initiale (p. ex. pour déterminer si de nouvelles données sont requises) jusqu’à la production (p. ex. en fournissant des couches de données supplémentaires à analyser)
6 - Que peut-on faire avec une carte ? 313 et à l’interprétation des résultats (p. ex. en situant des résultats locaux dans un contexte géographique plus large).
6.3.1 - Pourquoi mettre en commun des données ?
Les données de cartographie des habitats marins constituent une ressource extrêmement précieuse, en raison notamment de leur coût d’acquisition, de traitement et d’interprétation. Il est donc crucial de les conserver sous une forme adéquate qui permette d’en tirer le maximum. Un archivage des données (voir paragraphe 6.1.3.1) approprié et efficace est fondamental pour accélérer le processus de mise en commun de donnés avec d’autres programmes ou organismes.
Le terme compilation de données désigne le fait de mettre ensemble des gisements de données existants de sources internes ou externes. On utilise ce terme de préférence à
acquisition de données, qui suppose généralement la création de nouvelles données, par exemple lors d’une campagne de terrain. En théorie, le processus de compilation de données est simple et comporte quatre étapes : localiser le gisement de données, extraire ou obtenir les données voulues, traiter ou convertir les données en fonction des besoins, diffuser les données dans le format résultant. Malheureusement, dans la pratique, la compilation de données est un processus très pénible, parce que les gisements de données sont souvent décrits de façon médiocre et mal archivés.
La réception et le traitement des demandes de données peuvent demander beaucoup de temps de la part des individus et des organismes. Ce fardeau est souvent compliqué si les données sont difficiles à extraire des archives en raison de l’absence d’un système interne de gestion des données. Voici d’autres difficultés communes :
– les données sont antérieures à l’époque où l’archivage sous forme électronique est devenu monnaie courante ;
– le propriétaire craint que les droits de propriété intellectuelle sur ses données soient perdus s’il transmet celles-ci sous forme électronique à d’autres organismes ;
– d’éventuels malentendus concernant les raisons pour lesquelles les données sont compilées risquent d’exacerber les craintes concernant les droits de propriété intellectuelle ;
– les données peuvent être enregistrées dans un format électronique qui n’est plus compatible avec les moyens techniques récents utilisés par de nombreux organismes.
Par contre, la conversion de données à un format permettant une plus vaste diffusion est susceptible de constituer un fort incitatif en faveur de la mise en commun de données. Par exemple, un fournisseur de données peut avoir avantage à promouvoir ses données en ligne en offrant à d’autres programmes les produits qui en découlent, lorsqu’il ne dispose pas des ressources nécessaires pour mettre au point son propre système de cartographie dans le Web. Tout processus de compilation de données doit être examiné avec soin, et il faut idéalement évaluer la probabilité de succès de chaque étape avant d’entreprendre le processus. L’expérience montre que le temps nécessaire dépasse de beaucoup l’estimation originale.
6.3.2 - Comment mettre en commun des données ?
Même le terme en apparence précis de données de cartographie des habitats benthiques recouvre en fait une très vaste gamme de types et de formats de données. À mesure que la technologie de la cartographie du fond de la mer progresse, les fabricants modifient la structure et le format des données brutes, et des changements semblables se produisent dans les formats de données des logiciels de SIG et de cartographie employés pour analyser ces données et produire les cartes finales. Par conséquent, au cours d’un projet de compilation de données, on pourrait avoir l’impression que le nombre de formats de
314 6 - Que peut-on faire avec une carte ? données est presque infini ! Pour surmonter ces difficultés, les destinataires des données doivent définir avec soin le type de données dont ils ont besoin, et décrire un format qui permettra de les intégrer facilement aux autres données compilées ; c’est ce que l’on appelle un format d'échange de données (voir sous-section 6.3.3). Les propriétaires ou fournisseurs de données peuvent alors décider s’ils sont en mesure de répondre à ces exigences et déterminer s’ils seront capables de convertir facilement leurs données, ou s’ils devront fournir les données dans leur format d’origine et laisser à l’organisme destinataire des données le soin de les convertir.
La conversion et la remise en forme de données risquent de prendre beaucoup de temps, et avant d’entreprendre une telle opération, il faut en examiner avec soin les coûts et les bénéfices escomptés. Les gisements de données de cartographie des habitats marins constituent une denrée précieuse, et leurs propriétaires souhaitent généralement retirer le maximum de leur investissement.
Les organismes qui compilent des données les reçoivent à une fraction de leur coût original. Les propriétaires et les destinataires des données doivent s’entendre sur la qualité des données, ainsi que sur des conditions d’utilisation et de diffusion qui tiennent compte de leur valeur. Une telle entente peut être formulée dans un accord formel relatif aux données conclu entre le propriétaire et le destinataire.
6.3.3 - Formats d’échange de données
Un format d’échange de données définit les caractéristiques des données à transmettre entre les parties. Il facilite l’échange de données de cartographie des habitats benthiques entre des individus, des programmes ou des organismes, en énonçant clairement les exigences du destinataire. Les fournisseurs de données n’ont pas toujours le temps de convertir leurs données à un format d’échange. Ils ont quand même intérêt à connaître le
format d’échange de données utilisé, afin d’être au courant du format dans lequel les données qu’ils fournissent seront converties. Dans le contexte de la cartographie des
habitats benthiques, un format d’échange de données peut se rapporter à des données
vectorielles (points, polygones ou traits) ou matricielles (données maillées). Au niveau le plus simple, un format d’échange de données doit :
– indiquer les formats de fichier à utiliser, par exemple fichier CSV (texte avec des virgules comme séparateurs), fichier de formes ArcGIS
MC
pour des données
vectorielles d’un SIG, fichier JPEG ou TIFF pour des données matricielles ou des images ;
– spécifier un système de coordonnées ;
6 - Que peut-on faire avec une carte ? 315
Nom du champ
FID
Shape
POLYGON
Format original M
ESH
d’échange de données sur les habitats
Type de donnée
(longueur)
Description
Nombre
Identificateur de structure : numéro d’identification interne produit automatiquement pour chaque polygone (non visible lorsque l’on ouvre le fichier .dbf dans MS Excel).
Texte (8)
Texte produit automatiquement, qui indique si la structure est un
polygone, un point ou un trait (non visible lorsque l’on ouvre le fichier .dbf dans MS Excel). Sa valeur est « POLYGON » dans le format original M
ESH
d’échange de données sur les habitats.
Entier long
(Précision 8)
Numéro d’identification de chaque polygone, qui doit être créé manuellement sous forme d’entiers en ordre croissant : 1,2,3, etc.
Il ne faut pas utiliser la valeur 0, qui provoque des
erreurs
dans le SIG webGIS de M
ESH
. Ce numéro d’identification est nécessaire pour identifier le polygone d’origine parce que le contenu de la zone FID peut changer au cours du traitement des jeux de données.
Identificateur exclusif international de la carte d’habitats. Il est
GUI
Texte (8)
ORIG_HAB
Texte (255)
ISO3166-1), suivies de 6 chiffres. Par exemple, l’identificateur d’un jeu de données du Royaume-Uni pourrait être GB000005.
Chaque identificateur exclusif international doit correspondre à un enregistrement dans le
catalogue des métadonnées. Un
modèle de métadonnées est téléchargeable à partir du site Web du projet M
ESH
: www.searchmesh.net
.
Information décrivant le type d’habitat représenté par un
polygone, sous forme d’un code ou de texte (description de l’habitat).
Nom, format, longueur (entre parenthèses) et description des attributs du format original M
ESH d’échange de données sur les habitats
La plupart des spécifications supplémentaires d’un format d’échange de données ne concernent que les gisements de données vectorielles. Elles portent sur les multiples
attributs possibles des données vectorielles, alors que les données matricielles n’ont qu’un seul attribut par pixel. Ces spécifications définissent le nom et le format des attributs correspondant aux structures décrites dans le gisement de données. Deux des principaux l’identificateur de fichier et l’identificateur de structure. Ensemble, ces deux identificateurs constituent une clé exclusive de n’importe quelle structure parmi un ensemble de structures décrites dans différents gisements de données. Cette clé est essentielle pour conserver la trace de chaque structure, puisque les identificateurs internes créés par les
SIG (systèmes d’information géographique) sont souvent remplacés lors de la fusion ou d’autres manipulations de fichiers à l’aide de SIG.
Les formats d’échange de données du projet M
ESH
définissent les formats d’échange de divers types de données, notamment les cartes d’habitats et les données d’échantillons benthiques. Le format original M
ESH
d’échange de données sur les habitats décrit dans le premier tableau ci-après est un format d’échange de données pour des cartes d’habitats.
Il fait partie des formats d’échange de données de M
ESH
et montre comment ce genre d’information peut être transmis à des utilisateurs. Le second tableau montre un exemple de table d’attributs pour un fichier de formes de polygones après conversion au format original M
ESH
d’échange de données sur les habitats.
316 6 - Que peut-on faire avec une carte ?
FID Shape POLYGON GUI ORIG_HAB
0 Polygon Ldig.Ldig
1 Polygon Fser.Fser
2 Polygon BarSh
3 Polygon Asc.Asc
4 Polygon Asc.Asc
5 Polygon Pel/Fspi
6 Polygon Asc.Asc
7 Polygon BarSh
8 Polygon YG/Ver
9 Polygon Him
10 Polygon BPat.Fvesl
Exemple de table d’attributs pour un fichier de formes de polygones après conversion au format original M
ESH
d’échange de données sur les habitats. Le fichier de formes contient 11 structures, et chaque ligne de la table correspond à une seule structure (un polygone dans ce cas-ci).
Les données matricielles n’ont qu’un seul attribut par pixel, de sorte que ces spécifications ne sont pas nécessaires pour les formats d’échange de données matricielles. Les données vectorielles sont traitées avec plus de détails parce qu’elles sont largement utilisées dans le domaine de la cartographie pour visualiser et mettre en commun les résultats des levés du fond de la mer. La mise en forme des données d’attributs pour les rendre conformes à un format d’échange de données peut prendre beaucoup de temps.
Les changements portent généralement sur l’ensemble des attributs et non sur ceux d’une structure particulière, p. ex. ajout, suppression et changement de nom d’attributs.
Les changements de nom d’attributs risquent en particulier de poser des difficultés s’il est important que les attributs demeurent dans un ordre déterminé. Les formats d’échange de
données utilisés dans le cadre du projet M
ESH
précisent aussi l’ordre des attributs de gauche à droite dans la table d’attributs, pour être compatibles avec les fonctions utilisées dans le SIG webGIS de M
ESH
. Le second tableau ci-dessus montre cet ordre : il est essentiel que les attributs POLYGON, GUI et ORIG_HAB soient dans cet ordre. Dans les modules ArcGIS
MC
communément utilisés, il n’est pas possible d’ajouter un attribut ou de modifier le nom d’attributs existants. De plus, à cause de l’ordre strict des attributs, s’il y a une erreur dans le nom du premier attribut « POLYGON », il n’est pas possible de simplement corriger l’erreur en ajoutant dans la table à la droite du dernier attribut
(ORIB_HAB) un nouvel attribut ayant le nom correct, puis en supprimant l’attribut erroné
(après avoir copié les données correspondantes). Au lieu de cela, un tel changement exige des manipulations de données pour conserver l’ordre des attributs dans la table. La quantité de manipulation de données augmente avec le nombre d’attributs.
6.3.4 - Traitement supplémentaire des données
Le traitement de données pour les rendre conformes à un format standard peut demander beaucoup de temps, mais il est essentiel pour rendre un gisement de données accessible
à d’autres au sein d’un organisme ou à l’extérieur. Les deux logiciels de SIG les plus couramment employés en Europe pour la réalisation de cartes d’habitats benthiques sont la suite ArcGIS
MC
de la société ESRI et le logiciel MapInfo Professional
MC
de la société
MapInfo. Les fichiers produits par l’un de ces deux logiciels peuvent être facilement convertis au format de l’autre. En général, il est également possible de convertir les fichiers d’autres logiciels à ArcGIS
MC
ou MapInfo Professional
MC
. L’équipe du projet M
ESH a choisi les fichiers de formes ArcGIS
MC
comme format standard, principalement parce que la majorité de ses partenaires utilisaient ArcGIS
MC
.
Après la conversion des données au format de fichier choisi, les autres caractéristiques d’un gisement de données qu’il faut normaliser sont le système de référence spatiale et
6 - Que peut-on faire avec une carte ? 317 les attributs de données. Le processus de normalisation peut être accéléré par l’emploi de divers outils de conversion automatique de lots de fichiers ou de vérification du format des données compilées. Beaucoup de ces outils font partie des logiciels de SIG ou sont disponibles dans Internet. Un organisme a aussi la possibilité de créer ses propres outils de conversion.
6.3.4.1 - Système de référence spatiale
Il est possible que les gisements de données d’un organisme utilisent différents systèmes de référence spatiale : latitudes et longitudes, positions en mètres par rapport à un point de référence à la surface de la Terre, etc. Il n’est pas possible de visualiser et de manipuler ces fichiers ensemble dans un SIG sans convertir les gisements de données au même système de référence spatiale. Un format d’échange de données peut spécifier le système de référence spatiale auquel les données doivent être converties. Les SIG comportent des outils qui permettent de changer de système de référence spatiale ou d’en définir un. Par exemple, les fonctions Projections du module ArcToolbox
MC permettent :
– de définir le système de coordonnées d’un jeu de données ;
– de modifier les paramètres d’un système de coordonnées déjà défini ;
– de convertir des données d’un système de coordonnées à un autre.
6.3.4.2 - Noms de fichier
Il est extrêmement utile d’adopter une convention relative aux noms de fichier des gisements de données. Cela facilite beaucoup le catalogage et la récupération de données. Cette convention peut prendre de nombreuses formes et dépend de ce que chacun considère comme étant le plus pratique. Il faut considérer la possibilité d’incorporer dans les noms de fichier un identificateur, une brève description textuelle, ou peut-être même les deux. La présence d’un identificateur dans un nom de fichier est utile si l’on prévoit de relier un gisement de données à un catalogue externe de métadonnées.
Il faut aussi considérer la longueur des noms de fichier, car certains logiciels utilisent encore l’ancien format DOS de 8 caractères, avec un suffixe de 3 caractères. À titre d’exemple, MS Access autorise les noms de fichier plus longs, mais ne peut pas faire le lien avec un fichier Dbase (*.dbf) ayant un nom de plus de 8 caractères. Il est donc sensé d’utiliser des noms dont les 8 premiers caractères constituent un identificateur de fichier
exclusif. Il ne faut pas oublier de documenter la convention relative aux noms de fichier, de sorte que les futurs utilisateurs du système soient en mesure de la respecter. On trouve dans Internet des outils qui aident à nommer de grandes quantités de fichiers selon un format précis. Par exemple, pour le projet M
ESH
, on a téléchargé du site www.den4b.com
le logiciel ReNamer (écrit par Denis Koslov, © 2004-2006), qui a servi à faire des changements par lot de noms de fichier.
6.3.4.3 - Topologie
En plus de définir un système de coordonnées, d’attribuer des noms de fichier et d’ajouter des attributs, il faut aussi considérer la topologie lorsque l’on compile des gisements de données vectorielles. Dans les SIG modernes, la topologie se rapporte aux relations entre structures adjacentes. La topologie peut sembler très éloignée des préoccupations de la
cartographie des habitats benthiques, mais il est essentiel d’en tenir compte lorsque l’on compile des données cartographiques. Les règles topologiques supposent que les structures géographiques existent dans un plan, donc en deux dimensions. Les structures spatiales sont donc représentées par des nœuds (cellules à 0 dimension), des arêtes
(cellules à 1 dimension) ou des polygones (cellules à 2 dimensions).
Pour une description plus complète de la topologie, se reporter à la sous-section 4.5.1.
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