Un SIG a pour but d'informer sur la géographie d'un espace donné.

Il s'appuie donc sur un certain nombre de bases de données géographies, qu'il permet d'intégrer, de gérer, de traiter et de représenter sous forme de cartes.

Plusieurs définitions des SIG existent mais toutes incluent l'ensemble de ces différentes fonctions.

Quelques définitions

SIG : un système informatique

SIG : un ensemble de données

La définition américaine émane du comité fédéral de coordination inter-agences pour la cartographie numérique (FICCDC, 1988) :
Un système d'information géographique est un "système informatique de matériels, de logiciels, et de processus conçus pour permettre la collecte, la gestion, la manipulation, l'analyse, la modélisation et l'affichage de données à référence spatiale afin de résoudre des problèmes complexes d'aménagement et de gestion".

La définition française est due à l'économiste Michel Didier (1990), dans une étude réalisée à la demande du CNIG :
Un système d'information géographique est un "ensemble de données repérées dans l'espace, structuré de façon à pouvoir en extraire commodément des synthèses utiles à la décision".

Questions de base auxquelles un SIG doit pouvoir répondre

Où ? Quoi ? Comment ? Quand ? Et si ?

Où ? Où cet objet, ce phénomène se trouve-t-il ?

Plus généralement, où se trouvent tous les objets d'un même type ?

Cette interrogation permet de mettre en évidence la répartition spatiale d'un objet.

Quoi ? Que trouve-t-on à cet endroit ?

Il s'agit de mettre en évidence tous les objets ou phénomènes présents sur un territoire donné.

Comment ? Quelles relations existent ou non entre les objets et les phénomènes ?

C'est la problématique de l'analyse spatiale.

Quand ? A quel moment des changements sont intervenus?

Quels sont l'âge et l'évolution de tel objet ou phénomène ?

C'est la problématique de l'analyse temporelle.

Et si ? Que se passerait-il si tel scénario d'évolution se produisait ?

Quelles conséquences affecteraient les objets ou phénomènes concernés du fait de leur localisation ?

Principe général

Comment ça marche ?

Un SIG contient généralement plusieurs sortes d'objets géographiques qui sont organisés en thèmes que l'on affiche souvent sous forme de couches. Chaque couche contient des objets de même type (routes, bâtiments, cours d'eau, limites de communes, entreprises,...).
Chaque objet est constitué d'une forme (géométrie de l'objet) et d'une description, appelé aussi sémantique.

Le niveau géométrique est la description de la position et de la forme des objets. La position peut s'exprimer par la latitude et les longitude des objets (ou des points qui composent ces objets) ou par des coordonnées x, y dans un système de projection.
Les objets peuvent être identifiés sous forme de points (villes, entreprises, exploitations agricoles,...), d'arcs ou de lignes (routes, chemins de fer,...) et de polygones ou de surfaces (communes, occupation du sol,...).

A chaque objet est attribuée une fiche contenant des informations de type alphanumérique. Ces informations décrivent l'objet (nom de la ville, numéro INSEE de la commune, type de l'occupation du sol,...). Ces fiches permettent de stocker des informations qui décrivent les objets : le contenu dépend des besoins du projet.

Fonctionnalités des SIG

Acquisition, archivage, analyse, affichage, abstraction

Abstraire revient à concevoir un modèle qui organise les données par composants géométriques et par attributs descriptifs ainsi qu'à établir des relations entre les objets.

A cquérir revient à alimenter le SIG en données. Les fonctions d'acquisition consistent à entrer d'une part la forme des objets géographiques et d'autre part leurs attributs et relations.

Archiver consiste à transférer les données de l'espace de travail vers l'espace d'archivage (disque dur).

Analyser permet de répondre aux questions que l'on se pose.

Afficher pour produire des cartes de façon automatique, pour percevoir les relations spatiales entre les objets, pour visualiser les données sur les écrans des ordinateurs.