Principes de numérisation de la géométrie

Quelles sont les informations que nous devons numériser du point de vue géométrique?

• Les unités spatiales, le point, la ligne, la zone, de manière à pouvoir les reproduire graphiquement et à leur attacher des informations thématiques.
• Leurs relations spatiales tels que le voisinage, l’adjacence, l’inclusion, etc., c’est-à-dire la topologie, de manière à offrir la plus grande capacité pour les analyses spatiales sollicitées lors de l’exploitation de la base.

Ces souhaits, cependant, ne sont pas réalisés de manière satisfaisante sans un souci majeur vis-à-vis de la cohérence et de l’intégrité de la base de données géométrique. En effet, plusieurs situations sont susceptibles de se produire, notamment:

• Les objets adjacents possèdent par définition une frontière commune. Il est souhaitable de ne la numériser qu’une seule fois. Une double ligne risquerait de ne pas se superposer parfaitement. Elle est, d’une part, esthétiquement peu satisfaisante; de surcroît, lors d’une modification éventuelle de la frontière deux interventions seraient nécessaires; d’autre part, elle autorise la mise en relation de la topologie entre les différentes couches.
• Une ligne représente parfois une frontière commune pour plusieurs entités. Par exemple, lorsqu’une rivière fait frontière entre deux unités administratives et forme également une limite au même endroit pour une unité de végétation (forêt), quatre unités spatiales partagent ainsi une ligne commune. Comment organiser les informations pour ne numériser qu’une seule fois ce qui est partagé?
• Une unité peut être totalement incluse dans une autre comme une île sur un lac ; ou encore, une zone est de type complexe et constituée par plusieurs unités géométriques sans frontières communes.
• Au cas où les entités spatiales de même catégorie sont censées couvrir tout l’espace, des frontières chevauchantes ne respecteraient pas l’intégrité des surfaces. La somme des surfaces des unités spatiales serait différente de la surface de l’espace géographique d’étude.

Toutes ces situations sont des risques encourus lors de la numérisation des unités géométriques. Ils sont réduits, voire supprimés, grâce à une structuration adéquate des informations et grâce à des modules de contrôle informatisés agissant lors de la saisie numérique.

En résumé, la géométrie de l’objet considère la forme de l’unité, sa taille et ses relations géométriques. Pour chacun de ces concepts, il est nécessaire d’insérer des informations qui leur sont propres. Selon le degré de perfectionnement, une base de données ne prend en compte que partiellement ces informations. On connaît ainsi deux catégories de bases de données se situant à deux niveaux de complexité : celle se limitant à la structure non-topologique et l’autre incluant la structure topologique. Tout objet géométrique se laisse décomposer en quelques éléments qui constituent en définitive les briques avec lesquelles il est possible de le reconstruire : une ligne brisée, un polygone sont constitués de segments de droite, un segment se construit par une droite reliant deux points, etc. Si l’on maîtrise la numérisation des ”briques”, celle des objets ne présente aucune difficulté! Ces briques sont dénommées primitives géométriques. Elles sont évidemment différentes selon que la structure est topologique ou non. Les deux structures sont présentées parallèlement de manière à mettre bien en évidence leurs propriétés respectives.