Le web géographique est un ensemble de services et d’applications en ligne qui permettent de visualiser, d’interroger, d’analyser et de partager des informations géographiques. Le web géographique s’appuie sur la géomatique, qui est la discipline regroupant les connaissances et les technologies nécessaires à la production, au traitement et à la diffusion des données géographiques. La géomatique englobe notamment la cartographie, la télédétection, les systèmes d’information géographique (SIG), la géodésie, la topographie et la géolocalisation.

Le web géographique et la géomatique sont des domaines en pleine expansion, qui offrent de nombreuses opportunités et applications dans des secteurs variés, tels que l’aménagement du territoire, l’environnement, le tourisme, les transports, la sécurité, l’éducation ou encore la culture. Ces domaines sont également au cœur des enjeux de la société numérique, qui nécessite de gérer et d’exploiter des données massives, 3D et en temps réel, décrivant le territoire, ses ressources ou tout autre objet ou phénomène ayant une position géographique.

Dans cet article, nous allons présenter les principaux concepts et outils du web géographique et de la géomatique, ainsi que quelques exemples d’applications et de projets innovants dans ces domaines.

Le web géographique : un accès facilité aux informations géographiques

Le web géographique est né avec l’essor d’Internet et du web 2.0, qui ont permis de rendre accessibles au grand public des informations géographiques jusque-là réservées aux professionnels ou aux spécialistes. Le web géographique se caractérise par la mise à disposition en ligne de cartes interactives, de données géographiques, de services web et d’outils de visualisation, d’analyse et de création cartographique.

Parmi les exemples les plus connus de services web géographiques, on peut citer Google Maps, Google Earth, Bing Maps, OpenStreetMap ou encore Géoportail. Ces services permettent de consulter des cartes de base, des images satellites, des photographies aériennes, des données cadastrales, des données thématiques (transports, tourisme, environnement, etc.), des points d’intérêt ou des itinéraires. Ils offrent également la possibilité de personnaliser les cartes, d’ajouter des annotations, des repères ou des couches d’information, et de les partager avec d’autres utilisateurs.

Le web géographique repose sur des standards et des normes qui garantissent l’interopérabilité et la qualité des données et des services géographiques. Parmi ces standards, on peut citer ceux de l’Open Geospatial Consortium (OGC), qui définit des spécifications pour les formats de données, les protocoles d’échange, les interfaces de programmation ou les services web géographiques. Par exemple, le standard WMS (Web Map Service) permet de demander et de recevoir des cartes sous forme d’images, le standard WFS (Web Feature Service) permet de demander et de recevoir des données vectorielles, le standard WMTS (Web Map Tile Service) permet de demander et de recevoir des tuiles de cartes précalculées, etc.

Le web géographique s’inscrit également dans le cadre de la directive européenne INSPIRE, qui vise à faciliter la diffusion et le partage de l’information géographique entre les acteurs publics et privés, afin de soutenir les politiques environnementales et territoriales. La directive INSPIRE impose aux États membres de mettre en place des infrastructures de données spatiales (IDS), qui sont des ensembles de données, de métadonnées, de services, de réseaux, d’accords et de normes permettant de découvrir, d’accéder, d’utiliser et de diffuser l’information géographique. En France, le Géoportail est l’un des éléments de l’IDS nationale, qui regroupe les données et les services géographiques de l’IGN et de ses partenaires.

La géomatique : des sciences et des technologies au service des données géographiques

La géomatique est la discipline qui regroupe l’ensemble des sciences et des technologies permettant d’acquérir, de représenter, d’analyser et d’intégrer des données géographiques. La géomatique consiste donc en au moins trois activités distinctes : la collecte, le traitement et la diffusion des données géographiques.

La collecte des données géographiques consiste à constituer un référentiel représentant au mieux la réalité du terrain. Il existe plusieurs méthodes de collecte, telles que :

• la photographie aérienne, dont la version exploitable, après correction des aberrations optiques et des erreurs de parallaxe, s’appelle orthophotographie. La science regroupant les techniques de création de ces images est la photogrammétrie ;
• l’imagerie satellitaire, qui consiste à acquérir des images de la surface terrestre à partir de satellites artificiels. L’exploitation de ces images se fait par télédétection, qui est l’ensemble des techniques permettant de mesurer ou de détecter des phénomènes à distance, à partir des propriétés physiques du rayonnement électromagnétique ;
• le relevé direct sur le terrain, qui se fait en utilisant des méthodes de topométrie, qui est la science de la mesure des distances, des angles et des altitudes. Le relevé se fait souvent à l’aide de terminaux équipés de GPS, qui permettent de saisir en même temps l’objet géographique et sa localisation ;
• le scanner laser, qui est un dispositif permettant de mesurer la distance entre un émetteur et un récepteur, en utilisant le temps de parcours d’un faisceau laser. Le scanner laser permet de réaliser des relevés tridimensionnels de haute précision, appelés nuages de points.

Le traitement des données géographiques consiste à analyser, à modéliser, à manipuler et à intégrer les données collectées, afin de les rendre exploitables et de les enrichir. Le traitement se fait à l’aide de logiciels spécialisés, appelés systèmes d’information géographique (SIG), qui sont des outils informatiques permettant de stocker, de gérer, de traiter et de visualiser des données géographiques. Les SIG offrent des fonctionnalités telles que :

• la géoréférencement, qui consiste à associer à chaque donnée géographique un système de coordonnées, qui permet de la localiser sur la surface terrestre ;
• la projection, qui consiste à représenter la surface terrestre, qui est sphérique, sur un plan, en utilisant des règles mathématiques. Il existe plusieurs types de projections, qui ont chacune des avantages et des inconvénients, selon les critères que l’on souhaite préserver (distances, angles, surfaces, formes, etc.) ;
• la généralisation, qui consiste à simplifier ou à modifier les données géographiques, afin de les adapter à l’échelle, au niveau de détail ou au but de la représentation ;
• l’analyse spatiale, qui consiste à appliquer des méthodes statistiques, mathématiques ou logiques aux données géographiques, afin d’en extraire des informations, des relations, des tendances ou des modèles ;
• la modélisation, qui consiste à créer des représentations simplifiées et abstraites de la réalité, à partir des données géographiques, afin de simuler ou de prévoir des phénomènes ou des scénarios.

La diffusion des données géographiques consiste à rendre accessibles et à partager les données collectées et traitées, avec d’autres utilisateurs ou d’autres systèmes. La diffusion se fait à l’aide de services web géographiques, qui sont des interfaces permettant de demander et de recevoir des données ou des cartes géographiques, à travers le réseau Internet. La diffusion se fait également à l’aide de supports de communication, tels que les cartes papier, les cartes numériques, les atlas, les rapports, les applications mobiles, les sites web, etc.

Quelques exemples d’applications et de projets innovants

Le web géographique et la géomatique offrent de nombreuses possibilités et applications dans des domaines variés, qui touchent à la fois les professionnels, les chercheurs, les décideurs et les citoyens. Voici quelques exemples d’applications et de projets innovants dans ces domaines :

• Le projet Geoportail3D, qui est une plateforme web permettant de visualiser et d’explorer le territoire français en trois dimensions, à partir de données issues de l’IGN, du CNES, du BRGM ou d’autres partenaires. Le Geoportail3D offre des fonctionnalités telles que le zoom, la rotation, le déplacement, la mesure, l’annotation, la recherche ou la création de scènes personnalisées. Le Geoportail3D permet également de consulter des données thématiques, telles que les bâtiments, les réseaux, les zones protégées, les risques naturels, etc. Le Geoportail3D est accessible à l’adresse [geoportail3d].
• Le projet Copernicus, qui est un programme européen d’observation de la Terre, qui vise à fournir des informations fiables et actualisées sur l’état de l’environnement, le changement climatique, la sécurité ou la gestion des crises. Le projet Copernicus s’appuie sur une constellation de satellites, appelés Sentinel, qui collectent des données multispectrales, radar, altimétriques ou atmosphériques. Le projet Copernicus met à disposition ces données, ainsi que des services et des applications dérivés, à travers le portail [Copernicus Open Access Hub].
• Le projet OpenStreetMap, qui est un projet collaboratif et participatif de cartographie libre et ouverte du monde, qui repose sur la contribution volontaire des utilisateurs. Le projet OpenStreetMap permet à chacun de créer, de modifier ou de compléter les données géographiques, à partir de sources diverses, telles que le GPS, la photographie aérienne, les données publiques ou le terrain. Le projet OpenStreetMap offre une alternative aux services commerciaux de cartographie, en proposant des données libres de droits, sous licence ODbL. Le projet OpenStreetMap est accessible à l’adresse [openstreetmap].

Le web géographique et la géomatique sont des domaines en pleine évolution, qui offrent des perspectives et des opportunités dans de nombreux secteurs d’activité, en lien avec la connaissance et la gestion du territoire. Ces domaines sont également porteurs d’innovation et de créativité, en permettant de développer des applications et des projets originaux, qui exploitent la richesse et la diversité des données géographiques. Le web géographique et la géomatique sont donc des outils au service de la société, qui contribuent à améliorer la qualité de vie, la prise de décision, la participation citoyenne ou la protection de l’environnement.