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Auteur(s)
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Robert LAURINI : Professeur à l’Université Claude Bernard Lyon I
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Lire l’articleINTRODUCTION
Parmi la diversité des bases de données, les bases de données géographiques occupent une place toute particulière. Dans une certaine mesure, elles peuvent être considérées comme des bases de données multimédia, mais, en réalité, la nature même des informations, leur volume et la spécificité des traitements impliquent des modélisations et des structurations particulières dans lesquelles la géométrie occupe une place primordiale. Et cela a conduit à mettre au point des logiciels spéciaux connus sous le nom de Systèmes d’Informations Géographiques (SIG) parfois aussi appelés systèmes d’informations localisées ou spatiales. En effet, à titre d’exemple, une base de données d’une ville d’un million d’habitants atteint aisément le milliard de points à mémoriser, gérer, etc., et la représentation cartographique est le mode privilégié de sortie de ces informations : ainsi, on est amené à utiliser des techniques différentes de celles des bases de données classiques.
L’importance de ce domaine a même donné naissance à une nouvelle science appelée géomatique qui possède ses ouvrages et ses revues particulières.
L’objet de cet article est de donner un rapide aperçu sur ce domaine en très forte expansion à l’heure actuelle. Successivement, seront présentées les données géographiques et leurs particularités, leur modélisation, les requêtes spatiales, l’indexation spatiale et les hypercartes.
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Requêtes spatiales2. Modélisation des données géographiques
À priori, tout objet situé dans la nature est tridimensionnel et possède une infinité de points à l’intérieur, ce qui impliquerait l’usage de périphériques à stockage infini (figure 4). Depuis longtemps, on se base sur des points privilégiés pour représenter l’information géographique, et l’usage des cartes nous a donné l’habitude de travailler à deux dimensions.
Dans la suite de ce chapitre sera donnée une liste de modèles conceptuels (décrits avec le formalisme entité-association [12]Conception de bases de données. Une méthode orientée objet et événement.) qui permettront de mieux comprendre les mécanismes de modélisation. Bien que le formalisme entité-association soit utilisé dans cette présentation, il ne faut pas en déduire qu’automatiquement le modèle relationnel soit utilisé. En effet, pour des raisons d’une part de performances et d’autre part de l’usage intensif d’algorithmes particuliers issus de la géométrie algorithmique, les bases de données géographiques mémorisent la plupart du temps la géométrie et la topologie dans des formats particuliers (propriétaires) très performants.
D’une manière générale, on parle de modélisation-vecteur lorsque les objets sont définis par des segments de droites et de modélisation en trame (raster /rasteur) lorsqu’on mémorise à l’aide de petites cellules carrées, par exemple des pixels pour les images satellitaires.
2.1 Modélisation des segments, des polylignes et des mixtilignes
Les premiers objets à modéliser sont les segments de droites (définies par les coordonnées de leurs points extrêmes). Ensuite viennent les lignes brisées ou polylignes que l’on peut représenter comme suites ordonnées de points ou de segments (figure 5). Rappelons qu’une polyligne fermée est différente d’un polygone (= surface).
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