Technologie géospatiale

La technologie géospatiale désigne toute technologie liée à la collecte ou à la traitement des données associées à emplacement.

Données, données, données. . . les données sont partout. Elles sont collectées chaque fois que vous allez à l’épicerie et utilisez leur carte pour réduire les coûts, lorsque vous cliquez sur un lien sur Facebook ou que vous effectuez une recherche sur un moteur de recherche tel que Google, Bing ou Yahoo !. Il est utilisé par le département des transports de votre état lorsque vous conduisez sur une autoroute ou lorsque vous utilisez une application sur un téléphone intelligent. Les futuristes estiment que, dans un avenir proche, la technologie de reconnaissance faciale permettra à un représentant des ventes de connaître les types de vêtements que vous aimez acheter en vous basant sur une base de données de vos derniers achats dans leur magasin et autres. Vous devez maintenant connaître deux types de données de base: les données spatiales et les données non spatiales. Données spatiales , également appelées données géospatiales, sont des données qui peuvent être liées à un emplacement spécifique sur la Terre. Les données géospatiales sont en train de devenir une «grande entreprise» car il ne s’agit pas uniquement de données, mais de données pouvant être localisées, suivies, structurées et modélisées à partir d’autres données géospatiales. Les informations de recensement collectées tous les 10 ans constituent un exemple de données spatiales. Les données non spatiales sont des données qui ne peuvent pas être spécifiquement tracées vers un emplacement spécifique. Cela peut inclure le nombre de personnes vivant dans un ménage, l’inscription à un cours spécifique ou des informations sur le genre. Mais les données non spatiales peuvent facilement devenir des données spatiales si elles peuvent être liées d’une manière ou d’une autre à un emplacement. Les spécialistes en technologie géospatiale ont une méthode appelée géocodage qui peut être utilisé pour donner aux données non spatiales un emplacement géographique. Une fois qu’une composante spatiale est associée aux données, le type de questions pouvant être posées change radicalement.

Télédétection

La télédétection peut être définie comme la capacité humaine d’étudier des objets sans être en contact physique direct avec eux. Ainsi, par exemple, vos yeux sont une forme de télédétection passive parce qu’ils absorbent «passivement» l’énergie électromagnétique dans le spectre visible provenant d’objets distants et que votre cerveau transforme cette énergie en information. Il existe une variété de plates-formes ou de dispositifs de télédétection, mais ils peuvent être classés dans les catégories suivantes que nous examinerons tout au long du cours. L’imagerie par satellite est un type d’imagerie par télédétection de la surface de la Terre, obtenue à partir de satellites en orbite qui recueillent des données via l’énergie électromagnétique. La photographie aérienne, qui sont des photographies filmées ou numériques de la Terre, généralement prises à partir d’un avion ou d’un drone non piloté, est une forme de télédétection. Le radar est une forme intéressante de technologie de télédétection qui utilise des impulsions à micro-ondes pour créer des images de caractéristiques sur la Terre. Cela peut provenir d’une image satellite ou d’un radar Doppler basé au sol pour les prévisions météorologiques. Enfin, un domaine en pleine croissance de télédétection s’appelle la détection et la télémétrie de la lumière (LiDAR), qui est une forme de télédétection qui mesure la distance d’objets en utilisant des impulsions de lumière laser.

Systèmes de positionnement global

Un autre type de technologie géospatiale est le système de positionnement global (GPS) et une technologie clé pour l’acquisition de points de contrôle précis à la surface de la Terre. Maintenant, pour déterminer l’emplacement de ce récepteur GPS sur la surface de la Terre, il faut au moins quatre satellites utilisant un processus mathématique appelé triangulation.. Normalement, le processus de triangulation nécessite un minimum de trois émetteurs, mais étant donné que l’énergie émise par le satellite se déplace à la vitesse de la lumière, des erreurs de calcul mineures pourraient entraîner des erreurs de localisation importantes au sol. Ainsi, un minimum de quatre satellites est souvent utilisé pour réduire cette erreur. Ce processus, qui utilise la géométrie de triangles pour déterminer la position, est utilisé non seulement dans le GPS, mais également pour divers autres besoins, tels que la recherche de l’épicentre des tremblements de terre. Un utilisateur peut utiliser un récepteur GPS pour déterminer sa position sur Terre par le biais d’une conversation dynamique avec des satellites dans l’espace. Chaque satellite transmet des informations orbitales appelées les éphémérides en utilisant une horloge atomique de haute précision ainsi que sa position orbitale appelée l’almanach.. Le récepteur utilisera ces informations pour déterminer sa distance par rapport à un seul satellite en utilisant l’équation D = rt , où D = distance, r = vitesse ou vitesse de la lumière (299 792 458 mètres par seconde) et t = temps en utilisant l’horloge atomique. L’horloge atomique est nécessaire car le récepteur tente de calculer la distance en utilisant de l’énergie transmise à la vitesse de la lumière. Le temps sera d’une fraction de seconde et nécessite une « horloge » avec la plus grande précision.

Il existe une technologie qui peut rassembler des données de télédétection, des points de données GPS, des données spatiales et non spatiales et des statistiques spatiales en un seul système d’analyse dynamique: un système d’information géographique (SIG). Un SIG est un puissant système de base de données permettant aux utilisateurs d’acquérir, d’organiser, de stocker et surtout d’analyser des informations sur les environnements physique et culturel. Un SIG considère le monde comme une couche superposée de couches physiques ou culturelles, chacune contenant des données quantifiables pouvant être analysées. Une seule carte SIG d’une forêt nationale peut comporter des couches telles que l’altitude, les arbres à feuilles caduques, les arbres à feuilles persistantes, le type de sol, les taux d’érosion des sols, les rivières et les affluents, les routes principales et secondaires, la santé des forêts, les zones brûlées, la régénération, la restauration, le type d’espèce animale, sentiers, et plus. Chacune de ces couches contiendrait une base de données d’informations spécifique à cette couche. Chaque discipline, voie de carrière ou activité universitaire utilise des systèmes d’information géographique en raison de la grande quantité de données et d’informations sur le monde physique et culturel. Les modèles SIG basés sur le raster sont des images très similaires à une image numérique. Chaque image est divisée en une série de colonnes et de rangées de pixels et chaque pixel est géoréférencé quelque part sur la surface de la Terre et représente une valeur numérique spécifique, généralement une couleur ou une longueur d’onde spécifique dans le spectre électromagnétique . La plupart des images de télédétection entrent dans un SIG en tant que couche raster. L’autre type de modèle SIG est appelé modèle vectoriel. Les modèles SIG basés sur les vecteurs sont basés sur le concept de points qui sont à nouveau géoréférencés (c.-à-d. Étant donné un x, un y et éventuellement un z-emplacement) à un endroit spécifique sur le terrain. À partir de points, des lignes peuvent être créées en connectant une série de points et des zones peuvent être créées en fermant des boucles de lignes vectorielles. Pour chacune de ces couches vectorielles, une base de données d’informations peut lui être attribuée. Ainsi, par exemple, une ligne de données de rivières peut être associée à une base de données, telle que sa longueur, sa largeur, son débit, les agences gouvernementales responsables et toute autre information souhaitée par l’utilisateur SIG. Ce que ces modèles vectoriels représentent est également une question d’ échelle. Par exemple, une ville peut être représentée sous forme de point ou de polygone en fonction de votre zoom sur l’emplacement. Une carte du monde montre les villes sous forme de points, tandis qu’une carte d’un seul comté peut représenter la ville sous la forme d’un polygone avec des routes, des populations, des canalisations ou des systèmes de coordonnées géographiques en son sein.


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