Conception et implémentation d'une base de
données à référence spatiale
dans le cadre de la
gestion post-crise des infrastructures et équipements de la
ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire
Mémoire pour l'obtention du diplôme
de
Master en Gestion des Infrastructures et
Équipements
Communaux
Présenté et soutenu publiquement le [Date]
par
OUATTARA Tiémoko
Travaux dirigés par M. SOME Corentin
Titre , / UTER
Jury d'évaluation du stage:
Président : Prénom NOM
Membres et correcteurs : Prénom NOM Prénom NOM
Prénom NOM
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
RESUME
Les systèmes d'informations géographiques se
positionnent aujourd'hui comme un puissant outil d'aide à la
décision. Particulièrement pour ce qui concerne la gestion et la
maintenance des infrastructures et équipements urbains,
l'intégration de la dimension spatiale grâce aux SIG, permet
désormais de localiser l'information et une organisation plus conviviale
des données.
Le présent travail qui s'inscrit dans le cadre de notre
projet de fin d'étude de Master, voudrait apporter une modeste
contribution des SIG à la gestion des infrastructures et
équipements urbains.
Les travaux ont été consacrés au cas
particulier de la ville de Bouaké en Côte d'Ivoire. Ville, dont
les infrastructures et équipements ont été
particulièrement affectés par les effets collatéraux d'une
crise sociopolitique.
Les travaux se sont déroulés en trois (3)
principales phases. Une première phase de réflexion et de
conception ayant permis l'élaboration de modèles physiques de
données, suivie de la modélisation des formes d'objets
géographiques.
La deuxième phase consacrée à
l'acquisition de données, a été plus longue du fait du
manque d'informations, notamment géographiques au niveau des
différents acteurs techniques impliqués dans la gestion
urbaine.
Enfin, la troisième qui a consisté à
l'implémentation d'une base de données à
référence spatiale, a permis de mettre en évidence les
bénéfices que pourraient apporter les SIG à la gestion des
infrastructures et équipements de la ville de Bouaké.
Mots Clés :
1 - Entité
2 - Cartographie
3 - Modélisation
4 -Réseau
5 - SIG
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
ABSTRACT
The geographic information systems have nowadays become a
powerful help tool for decision. Particularly for what concerns the management
and the maintenance of urban networks, the integration of the spatial dimension
thanks the GIS make it possible from now on to locate the information and allow
a more attractive data organisation.
The study this is within the framework of our project
concerning the end of our Master study, would like to bring a modest
contribution of the geographical information systems to an efficient management
of urban infrastructures and equipments.
The studies dealt with the particular case of Bouaké a
town in Côte d'Ivoire, which infrastructures and equipments were
especially affected by the collateral damages of the sociopolitical crisis. The
studies have been done in three (3) main steps.
The first step is the one of reflection and conception that
allowed the elaboration of physical data models, followed by the modelling of
geographical objects shapes.
The second step devoted to the data acquisition, took a long time
due to the lack of information, namely at a geographical level.
The use of the ArcGIS software finally allowed the
implementation of a data base with spatial reference. The outputs and their
analyses already display the profits GIS could bring to the management of the
infrastructures and equipments of the town of Bouaké.
Key words:
1 - Entity
2 - Cartography
3 - Modelling
4 - Network
5 - GIS
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
REMERCIEMENTS
Pour l'encadrement et l'accompagnement qu'ils nous ont
apportés pendant toute notre formation, nous tenons avant tout à
remercier toute l'équipe pédagogique de la FOAD de l'Institut
International d'Ingénierie de l'Eau et de l'Environnement
(2IE/Ouagadougou). Nous voudrions tout particulièrement remercier :
- Monsieur KONE Tofangui Guy-Roland, Coordinateur FOAD/2IE,
pour les encouragements et l'engagement personnel dont il a su faire preuve
pour l'aboutissement de cette première promotion du Master en Gestion
des Infrastructures et Équipements Communaux ;
- Messieurs TRAORE Eric et SOME Corentin, Enseignants à
2IE, pour leurs contributions à la réalisation de ce projet ;
Nous adressons nos vifs remerciements à Monsieur
COULIBALY Babou, Directeur Administratif de la Mairie de Bouaké, pour
l'accueil, les échanges cordiaux et les orientations qui ont
contribué à la réalisation du présent projet.
Enfin, nous ne saurions terminer, sans avoir une profonde
pensée pour tous ceux qui nous ont apporté leurs concours tant au
niveau de l'acquisition de données, qu'au niveau de la
compréhension de la problématique des réseaux urbains.
Nous pensons tout particulièrement à :
- Dr. KONE Brama et M. SILUE Bétio, du Centre Suisse de
Recherches Scientifiques à Abidjan;
- M. COULIBALY Losseni, Chargé de Projets à CARE
International/Bouaké ; - M. KONAN Parfait, Responsable réseau
à la SODECI/Bouaké ;
- M. SORO Brama, Chef d'usine de la station de production d'eau
potable de la Loka/Bouaké ;
- M. OUATTARA Ousmane, Étudiant en 2e
année de BTS Maintenance Industrielle à HETEC/Bouaké.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
LISTE DES ABREVIATIONS
2IE Institut International d'Ingénierie
de l'Eau et de l'Environnement
AEP Approvisionnement en Eau Potable
AN Alphanumérique
BTS Brevet de Technicien Supérieur
CNO Centre Nord et Ouest
DN Diamètre Nominal
ESRI Environmental System Research Institute
FOAD Formation Ouverte et A Distance
GDBD Geo Data Base Diagrammer
GIS Geographic Informations Systems
GPS Global Position System
HETEC Haute Ecole de Technologie et de
Commerce
HS Hors Service
HT Haute Tension
Id Identifiant
MCD Modèle Conceptuel de
Données
MERISE Méthode Elémentaire de
Réalisation Informatique par Sous-Ensemble
MPD Modèle Physique de Données
MS Microsoft
MT Moyenne Tension
N Numérique
ONG Organisation Non Gouvernementale
RAS Rien A Signaler
SGBDR Système de Gestion de Base de
Données Relationnelles SIG Système
d'Informations Géographiques
SODECI Société de Distribution
d'Eau de Côte d'Ivoire
SQL System Querry Langage
STM Service Technique de la Mairie
Text Texte
UTM Universal Transverse Mercator
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
TABLE DES MATIERES
Introduction 5
I. Présentation de la Ville de Bouaké
7
I.1. Situation géographique et populations
7
I.2. Infrastructures et Équipements urbains
8
II. Hypothèses et Objectifs de travail
9
II.1. Hypothèses de travail 9
II.1.1. Références spatiales 9
II.1.2. Acquisition de données 9
II.2. Objectifs de travail 11
II.2.1. Objectif général 11
II.2.2. Objectifs spécifiques 11
III. Ressources Matérielles et Logiciels
13
III.1. Ressources matérielles 13
III.2. Logiciels utilisés 13
IV. Méthodologie de l'étude 14
IV.1. Réflexions et Recherches 14
IV.2. Conception de la base de données
relationnelles 14
IV.2.1. Définition des systèmes 14
IV.2.2. Système de Gestion de Base de Données
relationnelle (SGBDR) 15
IV.2.3. Modélisation selon le formalisme MERISE 15
IV.2.3.1. Questionnements et règles de gestion 15
IV.2.3.2. Modèle Conceptuel de Données (MCD) 19
IV.2.3.3. Modèle Physique de Données (MPD) 21
IV.3. Passage du SGBDR au SIG 25
IV.3.1. Modélisation des objets géométriques
26
IV.3.1.1. Définition des types de géométrie
26
IV.3.1.2. Création des d'objets géométriques
27
IV.3.2. Acquisition et traitement des objets
géométriques 28
IV.3.2.1. Acquisition 28
IV.3.2.2. Traitement de données 29
IV.3.3. Implémentation de la base de données
à références spatiales 30
IV.3.3.1. Définitions de concepts 32
IV.3.3.2. Création des classes d'entités et jeux de
classes d'entités 33
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
IV.3.3.3. Définition des règles de topologie 33
IV.3.3.4. Clés étrangères et tables de
jointure 34
IV.3.3.5. Établissement des relations 34
IV.4. Création de formulaires sous Access
34
IV.5. Définition d'une référence
spatiale 35
IV.5.1. Choix d'un système de projection 35
IV.5.2. Projection des entités de la Geodatabase
35
V. Résultats 36
V.1. Organisation de l'information en couches de
données 36
V.2. Observatoire des infrastructures et
équipements urbains 36
V.3. Base de données Centralisée
40
V.3.1. Architecture de la base de données 41
V.3.1.1. Base de données voirie urbaine 42
V.3.1.2. Base de données approvisionnement en eau potable
43
V.3.1.3. Base de données cadastre et patrimoine public
44
V.3.1.4. Base de données gestion de projets 45
V.3.1.5. Domaines 46
V.3.2. Renseignement de la base de données 46
V.3.2.1. Sous ArcGIS 46
V.3.2.2. Sous Microsoft Access 46
V.3.3. Référence spatiale 47
VI. Analyses 48
VI.1. Analyse 1 : Voirie urbaine 48
VI.2. Analyse 2 : Infrastructures AEP 49
VI.3. Analyse 3 : Cadastre et patrimoine bâti
51
Conclusions et Perspectives 53
Bibliographie 54
Annexes a
Annexe 1 : Image satellitaire de la ville de Bouaké a
Annexe 2 : Plan numérisé des infrastructures AEP
b
Annexe 3 : Carte de base - ESRI c
Annexe 4 : Vue partielle de relevés de points GPS d
Annexe 5 : Systèmes de coordonnées
géographiques e
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
TABLE DES ILLUSTRATIONS
Figure 1 : Carte de présentation de la ville de
Bouaké 7
Figure 2 : Extrait de l'image satellitaire de Bouaké 9
Figure 3 : Aperçu de la position réelle de la
station de la Loka 11
Figure 4 : Simulation de rapprochement de la Loka 11
Figure 5 : Extrait de l'Aide d'ArcGIS 14
Figure 6: MCD Voirie urbaine 19
Figure 7: MCD système AEP 19
Figure 8: MCD Cadastre et Patrimoine bâti 20
Figure 9: MCD Gestion de Projets 20
Figure 10 : Dictionnaire de données 23
Figure 11 : MPD du système voirie urbaine 24
Figure 12: MPD du système AEP 24
Figure 13: MPD du système cadastre et patrimoine
bâti 25
Figure 14: MPD du système gestion de projets 25
Figure 15 : Définition des types de
géométrie 26
Figure 16: Création de shapefiles sous ArcCatalog
27
Figure 17: Définition des propriétés des
shapefiles 27
Figure 18: Stockage des objets géométriques 27
Figure 19: Acquisition par digitalisation sous ArcMap 28
Figure 20 : Structure d'un shapefile 30
Figure 21 : Incrémentation des clés primaires 30
Figure 22 : Structure d'une Geodatabase 31
Figure 23 : Définition de concepts 32
Figure 24 : Entités d'une Geodatabase 33
Figure 25 : Exportation des attributs de shapefile vers
Feature class 33
Figure 26 : Définition de règles de topologie 33
Figure 27: Aperçu de la fonction spatial join de
ArcToolbox 34
Figure 28: Aperçu de l'établissement de relations
dans ArcCatalog 34
Figure 29: Exemple de formulaire crée sous MS Access 34
Figure 30: Système de projection UTM 35
Figure 31: Aperçu du répertoire de données
ESRI 35
Figure 32: Organisations des données en couches
superposables 36
Figure 33: Typologie des quartiers de Bouaké 37
Figure 34 : Cartographie des îlots de Bouaké 37
Figure 35 : Cartographie des lots de Bouaké 37
Figure 36 : Typologie de l'habitat de Bouaké 38
Figure 37 : Cartographie des bâtiments du domaine public
» 38
Figure 38 : Cartographie des infrastructures et équipement
AEP de la ville de Bouaké 39
Figure 39 : Cartographie de la voirie de Bouaké 39
Figure 40 : Cartographie du réseau de l'éclairage
public 40
Figure 41 : Cartographie du réseau des feux tricolores
40
Figure 42 : Aperçu d'un écran de saisi sous ArcMap
46
Figure 43 : Aperçu d'un formulaire de saisi sous MS Access
47
Figure 44 : Exemple de coordonnées (x, y) d'objets
ponctuels 47
Figure 45 : Aperçu des dimensions d'un objet surfacique
47
Figure 46 : Analyse du type de revêtement de la voirie
urbaine 48
Figure 47 : Aperçu de la relation «
Caractériser » entre « Troncon_Voie » et «
Dégradation » 48
Figure 48 : Relevés des dégradations de la voirie
urbaine 49
Figure 49 : Importation d'un formulaire Access dans ArcMap 49
Figure 50 : requête SQL 49
Figure 51 : Identification des vannes hors service sur le
réseau AEP 50
Figure 52 : Recherche des fuites sur le réseau de AEP
50
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Figure 53 : Patrimoine public 51
Figure 54 : Etat des bâtiments public du domaine de
l'éducation 51
Figure 55 : Cartographie de l'occupation du sol dans la partie
sud de Bouaké 51
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Introduction
L'idée de la présente étude, a mûri de
l'observation de l'état de dégradation des infrastructures et
équipements de la ville de Bouaké affectée par la crise
sociopolitique ivoirienne.
En effet, suite au déclenchement du conflit armé
en Côte d'Ivoire le 19 septembre 2002, l'administration publique, les
services techniques de la municipalité et les entreprises de service
public des zones ex-assiégées, désormais appelées
zones CNO, ont été redéployés dans l'ensemble vers
le sud (zone gouvernementale). Ce contexte de crise favorisa ainsi, la mise en
veille des travaux de maintenance et d'entretien des infrastructures
urbaines.
Par ailleurs, les effets conjugués et
collatéraux de la guerre (sabotage, vol, surexploitation des
ouvrages, gaspillage, paupérisation, incivisme) ont plutôt
contribué à une dégradation progressive de l'ensemble du
patrimoine bâti, de la voirie urbaine et des réseaux des
concessionnaires (eau, énergie, feux tricolores).
Aujourd'hui, et suite à l'accord politique de Ouagadougou,
l'environnement sociopolitique dans les zones CNO se présente
autrement.
En effet, le retour progressif des populations, de
l'administration publique (administrateurs civils, conseillers municipaux,
enseignants, etc.) et des entreprises de service public, sont annonceurs de la
normalisation du cadre de vie.
Dans ce contexte d'apaisement et de retour à la paix,
marqué également par la mise en oeuvre de récents projets
de maintenance et de réhabilitation, un constat demeure. A savoir, un
manque crucial d'informations relatives aux différents réseaux
d'infrastructures et d'équipements urbains.
La présente étude qui s'accordera au cas
particulier de la ville de Bouaké (principale ville des zones
CNO), se veut être un outil devant contribuer à une meilleure
maîtrise et organisation des informations relatives aux principaux
réseaux urbains à travers une base de données à
référence spatiale.
Aussi, est-il important de souligner au niveau des
différents acteurs techniques impliqués dans la gestion urbaine
(à Bouaké), l'inexistence d'un prototype de SIG et la non
maîtrise des informations géographiques.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
La présente étude se positionne ainsi comme un
premier pas vers l'intégration des systèmes d'informations
géographiques dans la gestion et la maintenance des réseaux
d'infrastructures de la ville de Bouaké.
Les travaux se sont essentiellement déroulés en
trois (3) phases. Une première phase de conception et de
modélisation, suivie de l'acquisition d'un nombre important de
données géométriques, géographiques et
descriptives.
Enfin, l'utilisation d'un logiciel SIG, notamment ArcGIS, a
permis l'implémentation de la base de données
centralisée.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
I. PRESENTATION DE LA VILLE DE BOUAKE
I.1. Situation géographique et populations
La ville de Bouaké est située en Côte
d'Ivoire exactement entre les méridiens 5°7'00''et
4°58'00'' de longitude Ouest et les parallèles
7°45'00'' et 7°38'00'' de latitude Nord.
Approximativement au centre du pays à 370 km (par la route) de
la capitale économique Abidjan, Bouaké est la deuxième
ville la plus peuplée de la Côte d'Ivoire. Sa population
estimée à 461'6171 habitants en 1998 est
composée d'autochtones Baoulé, d'allogènes ivoiriens dont
le groupe le plus important, communément appelé les Dioulas sont
originaires du Nord du pays. On note également la présente d'une
communauté de ressortissants africains, provenant pour l'essentiel du
Mali, du Burkina-Faso et de la Guinée.
Cette population hétérogène se
répartit dans des habitats de moyen et haut standing, des habitats
précaires et des habitats traditionnels.
Figure 1 : Carte de présentation de la ville de
Bouaké
1 Selon le dernier Recensement Général
de la Population et de l'Habitat de 1998
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
I.2. Infrastructures et Équipements urbains
Étendue sur une superficie de 110 km2, la
ville de Bouaké est dotée de plusieurs infrastructures et
d'équipements dont les plus importants sont : le réseau de
transport, le réseau de distribution d'eau potable et celui de
l'électricité.
Réseau de transport
La ville abrite un aéroport, une gare ferroviaire et est
traversée par une ligne de chemin de fer ralliant la capitale Abidjan
à la capitale Ouagadougou du Burkina-Faso.
Le réseau routier très dense, est composé
de plus de 1'200 km linéaires de routes (tous types de trafic et
nature juridique confondus), dont les principales rallient cinq (5)
chefs-lieux de département, notamment Yamoussoukro au sud, Sakassou au
Sud-ouest, Béoumi à l'Ouest, Katiola au Nord, Dabakala au
Nord-est et M'Bahiakro à l'Est.
Aussi, de par sa position centrale par rapport à la
capitale Abidjan et plusieurs pays frontaliers (Guinée, Mali,
Burkina-Faso), le réseau routier de Bouaké est constamment
soumis à un important trafic sous-régional de poids lourds.
Réseau d'alimentation en eau potable
Pour ce qui concerne l'hydraulique urbaine, le réseau
est caractérisé par plus de 600 km linéaires de
canalisations, trois (3) réservoirs fonctionnels d'une capacité
totale de 8'000 m3 et deux (2) stations à traitement complet.
La station de la Loka, avec une capacité de traitement de 1'250
m3/h est également la plus importante station à
traitement complet de la Côte d'Ivoire. La ville d'Abidjan étant
alimentée par des forages.
Réseau électrique
La ville de Bouaké est principalement desservie en
électricité par le barrage hydroélectrique de Kossou,
grâce à des lignes de transport à très haute tension
225 kV et 90 kV. L'exploitation de deux (2) postes de transformateurs HT/MT,
Bouaké 1 (225kV/15kV) et Bouaké 2 (90kV/15kV et 90kV/30kV),
favorise le développement d'intenses activités industrielles et
un éclairage public adéquat.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
II. HYPOTHESES ET OBJECTIFS DE TRAVAIL
II.1.Hypothèses de travail
Les rencontres et échanges avec différents
acteurs techniques (STM, concessionnaires de réseaux, ONG, etc.), ont
permis de constater le manque crucial de données tant au niveau
qualitatif que quantitatif.
Cependant, l'obtention d'une image satellitaire de
précision 60 cm au sol2 a permis de combler cette
insuffisance.
Ainsi, l'essentiel du travail, notamment pour ce qui concerna
l'acquisition des données, s'est faite sur la base d'hypothèses
émises des observations de l'image satellitaire.
II.1.1.Références spatiales
La consultation des propriétés de l'image
satellitaire (Figure 2 ci-contre) ne montrait aucun système de
coordonnées géographiques, ni système de projections.
Ainsi, la première hypothèse émise qui
s'avérera
d'ailleurs capitale, a été de
considérer qu'il s'agissait
bien d'une image n'ayant subi aucun
traitement
préalable. Figure 2 : Extrait de l'image satellitaire de
Bouaké
Sur la base de cette hypothèse, toutes les
différentes couches d'objets ont été digitalisées
sans être projetées ni définies dans un système de
coordonnées géographiques
II.1.2.Acquisition de données
Plusieurs hypothèses ont été émises
tant au niveau de la digitalisation qu'au niveau du renseignement des valeurs
descriptives.
Cadastre
Les plans obtenus auprès de la Mairie, de la SODECI et
de l'ONG CARE International,
montraient des délimitations et des noms
différents au niveau de plusieurs quartiers. Après un
examen
par recoupement des différents plans, l'observation de l'image
satellitaire et le parcours
2 Tout objet au sol de dimensions supérieures à
60 cm x 60 cm est visible
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
de plusieurs rues dans différents quartiers, nous avons
émis comme préalable que les quartiers sont
délimités par les voies principales, notamment les voies de
transit et les voies artérielles. Concernant les couches <<Ilots
» et << Lots », les hypothèses suivantes ont
été émises :
- les îlots sont délimités par les rues;
- chaque lot d'un îlot a obligatoirement accès
à une rue;
- les îlots sont généralement
subdivisés en plusieurs lots de dimensions approximativement
égales.
Aussi, les plans (format papier) et les
relevés terrains à l'aide d'un GPS (cf. Annexe 4) ayant permis
d'identifier le patrimoine public, tous les autres bâtiments (autre que
ceux du domaine public) ont été considérés comme
des habitations.
Voirie urbaine
La qualité de l'image satellitaire a permis
d'appréhender l'ensemble du réseau routier. Toutefois, dans le
cadre de la présente étude, il était impossible de
digitaliser le réseau routier sous sa forme réelle de type
surfacique. A ce niveau, nous avons considéré un réseau
routier linéaire avec un attribut << largeur ». Cet attribut
permettrait par la suite, le calcul des surfaces de route.
Aussi, afin de faciliter l'emplacement des lampadaires le long
des voies éclairées, nous avons considérée une
équidistance de 50 mètres entre lampadaires.
Les enquêtes terrains, ont effectivement montrées
que la distance moyenne entre deux (2) lampadaires était de 50
mètres.
Infrastructures AEP
A ce niveau, l'hypothèse émise a concerné
la modélisation du réseau de distribution d'eau potable. Le
réseau de distribution d'eau potable de la ville de Bouaké est
subdivisé en deux (2) sous réseaux entièrement
maillés: le bas réseau et le haut réseau. Toutefois,
l'existence d'une vanne (DN400) à régulation pneumatique permet
l'interconnexion des deux (2) sous réseaux. Le château de Sinkro
dont la côte du radier est le point le plus haut de la ville, est
également de par son volume (5'000 litres), le château le plus
important.
Ainsi, au niveau de la modélisation, nous avons admis
l'hypothèse suivante : << le château de sous réseaux
dessert l'ensemble des canalisations du réseau de distribution d'eau
potable. Suivant le principe des vases communicantes, cette hypothèse
s'avère exacte dans les conditions normales de fonctionnement.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Figure 3 : Aperçu de la position réelle de la
station de la Loka
Enfin et pour des raisons de visibilité au niveau des
analyses spatiales et de lecture des cartes thématiques, nous avons
expressément placé la station de traitement d'eau de la Loka
à la périphérie Ouest de la ville de Bouaké.
Comme le montre les figures ci-contre, l'emplacement
réel de la station de la Loka à environ 25 km à l'Ouest de
Bouaké créerait des difficultés de lecture des cartes
thématiques. Au niveau des données descriptives, notamment pour
ce qui concerne la longueur des canalisations, il est possible (sous
ArcMap) d'actualiser la longueur de la conduite de refoulement (entre
la Loka et la yille de Bouaké) à 25 km tout en fixant la
Loka à proximité de la ville. Figure 4 : Simulation
de rapprochement de la Loka
II.2.Objectifs de travail II.2.1.Objectif
général
La présente étude a pour objectif
général de mettre à la disposition de la
municipalité de Bouaké ainsi que des sociétés de
service public, une base de données qualitatives à travers une
application SIG. Au-delà de l'information traditionnelle des
données à l'aide des Systèmes de Gestion de Bases de
Données Relationnelles (SGBDR) tels que Access, Oracle ou SQL Server,
l'approche orientée très design couplée aux
dimensions spatiales et géométriques qu'offre une application
SIG, concourra à une gestion efficace de l'ensemble des infrastructures
et équipements de la ville de Bouaké.
Au niveau des différents acteurs techniques
impliqués dans la gestion des infrastructures et équipements
urbains, la définition d'une référence spatiale commune,
favorisera une homogénéisation des données et une synergie
des actions.
II.2.2.Objectifs spécifiques
De façon plus spécifique, il s'agira de la
création d'un observatoire de données relatives aux
principaux
réseaux urbains. La centralisation des informations dans une base de
données
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
relationnelle devrait contribuer à une meilleure
connaissance des différents réseaux et une hiérarchisation
des actions de maintenance et de réhabilitation.
Au niveau de la voirie urbaine
Il s'agira ici d'appréhender l'ensemble et l'état
des différents équipements ou infrastructures du réseau
routier, de l'éclairage public et les feux tricolores.
Au niveau du cadastre
L'objectif est de mettre à la disposition du Service
Technique de la Mairie, un fichier cadastral actualisé et
évolutif. Tout en maîtrisant le plan cadastral, il s'agira
également de permettre à la Mairie, une vision globale de
l'ensemble des infrastructures et équipements des concessionnaires de
réseaux.
Au niveau des infrastructures d'approvisionnement en eau
potable
L'objectif spécifique est de permettre à la SODECI,
une meilleure connaissance de l'état de ses équipements afin
d'optimiser les travaux de réhabilitation ou de maintenance.
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à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
III.RESSOURCES MATERIELLES ET LOGICIELS
III.1. Ressources matérielles
o Une connexion Internet haut débit (ADSL, 256 kb/s) o
Un ordinateur portable Pentium M, écran 15 pouces o Un ordinateur de
table Pentium M, écran 17 pouces ; o Un scanner;
o Une imprimante Laser Noir/Blanc ;
o Un GPS ;
o Un appareil photo numérique;
III.2. Logiciels utilisés
o ArcGIS 9.2 (ArcCatalog et ArcMap)
o Windows xP, Microsoft Office 2003
o Adobe Photoshop Element 2.0
o MapSource version 6.5
o Des scripts développés par ESRI et
téléchargeables sur Internet: EntiteFormulaireAccess.dll (permet
l'affichage de formulaires Access dans ArcMap)
GDBDiagrammer.dll (permet de générer le MPD d'une
Geodatabase dans MS Visio 2003)
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
IV.METHODOLOGIE DE L'ETUDE
IV.1.Réflexions et Recherches
Les réflexions ont débuté par des
interrogations sur le mode de gestion des infrastructures et équipements
urbains. Par la suite, des échanges et discussions avec le Service
Technique de la Mairie et les sociétés de service public, ont
permis de cerner l'ensemble des objets au niveau de chaque réseau ainsi
que les modes de gestion et d'exploitation technique.
Afin d'approfondir notre compréhension de la
problématique de la gestion des réseaux urbains, la conception
des bases de données et la mise en oeuvre des applications SIG, nous
avons effectué des recherches documentaires.
A ce niveau, l'outil Internet et les
consultations continues de la documentation
«Help» du logiciel ArcGIS (cf. figure 5 ci-
contre) ont été d'un apport appréciable
pour
la réalisation de la présente étude.
Figure 5 : Extrait de l'Aide d'ArcGIS
IV.2.Conception de la base de données
relationnelles
IV.2.1.Définition des systèmes
La méthodologie adoptée a consisté à
subdiviser l'ensemble des infrastructures et équipements urbains en
systèmes, suivant les relations de composition ou de topologie existant
d'une part entre les réseaux d'infrastructures et d'autre part entre les
objets constituants chaque réseau. Les données et informations en
notre possession, ont permis la définition de trois (3) systèmes
ou réseaux d'infrastructures et équipements urbains. Aussi, pour
des besoins spécifiques au suivi de projets, la définition d'un
quatrième système s'avéra utile. Les différents
systèmes définis se présentent comme ci-dessous :
· Le système Voirie Urbaine (Voirie) :
il se compose du réseau routier, du réseau de
l'éclairage public et de celui des feux tricolores ;
14
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
· Le système Approvisionnement en Eau
Potable (AEP) : il est composé de l'ensemble des canalisations
de refoulement et de distribution d'eau, des réservoirs de stockage
d'eau et des singularités (vannes, ventouses, bouches d'incendie);
· Le système Cadastre et Patrimoine
Bâti (Cadastre) : ce troisième système est
composé des données cadastrales (limites de quartiers,
îlots, lots), des bâtiments faisant office d'habitation (habitat)
et des bâtiments du domaine public (patrimoine public).
· Le système 4 : La gestion post-crise
des projets (Projet) : la définition de ce système
répond à 2 principaux objectifs. D'une part, il devrait
permettre, notamment au Service Technique de la Mairie, une vision transversale
et globale de l'état des principaux réseaux urbains. Et d'autre
part, contribuer à un meilleur suivi des projets post-crise de
réhabilitation.
IV.2.2.Système de Gestion de Base de
Données relationnelle (SGBDR)
Pour la structuration et la mise en relation des
données au niveau de chaque système défini
précédemment, nous avons opté pour un Système de
Gestion de Base de Données Relationnelles (SGBDR).
Ainsi, la modélisation de la base de données
s'est fortement appuyée sur le formalisme MERISE. Par la suite, la prise
en compte les dimensions spatiales et géométriques des objets
constituant les différents réseaux urbains, a
nécessité une autre modélisation spécifique aux
SIG.
IV.2.3.Modélisation selon le formalisme
MERISE
Les principaux systèmes ayant été
définis, l'étape suivante a consisté à identifier
les entités et relations entre entités au niveau de chaque
système.
Ainsi, l'établissement de questionnements simples et
de règles de gestion au niveau de chaque système ont permis
l'élaboration des modèles conceptuels et physiques de
données suivant le formalisme MERISE.
IV.2.3.1.Questionnements et règles de gestion
Système voirie urbaine
Questionnements
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
· Quelles sont les différentes voies suivant leur
nature juridique ou le type trafic, qui composent la voirie urbaine ?
· Quels sont les caractéristiques physiques
(longueur, largeur, type de revêtement) et le sens de circulation de
chaque tronçon qui compose les voies ?
· Quel est l'état de dégradation de la voirie
urbaine, suivant le type de dégradation et le niveau de
sévérité de la dégradation ?
· Quelles sont les voies éclairées ou non
éclairées ?
· Quels sont les différents lampadaires qui
composent l'éclairage public ?
· Au niveau de l'éclairage public, quel est
l'état des lampadaires (fonctionnel, panne, HS) ?
· Quelle est la consommation d'énergie induite par
l'éclairage public ?
· Quels sont les différents carrefours qui
délimitent chaque tronçon de voie ?
· Parmi ces carrefours, quels sont ceux
équipés de feux tricolores ?
· Quel est l'état des feux tricolores (fonctionnel,
panne, HS) ?
Règles de gestion et
cardinalités
R1
|
|
Une voie est composée d'un ou plusieurs tronçons
de voies, (1, n). Mais un tronçon de voie appartient à une et une
seule voie, (1,1).
|
R2
|
|
Un tronçon de voie est délimité par un ou
plusieurs carrefours, (1, n). De même un carrefour délimite un ou
plusieurs tronçons de voies, (1, n).
|
|
R3
R4
R5
Un carrefour peut ne pas être équipé de feux
tricolores ou être équipé de plusieurs feux tricolores, (0,
n). Par contre un feu tricolore se trouve à un et un seul carrefour,
(1,1).
Une voie peut ne pas être éclairée ou
être éclairée par plusieurs lampadaires, (0, n). Mais un
lampadaire éclaire une et une seule voie, (1,1).
Un tronçon de voie peut ne pas être
dégradé ou être caractérisé par plusieurs
dégradations, (0, n). Par contre, une dégradation
caractérise l'état d'un et d'un seul tronçon de voie,
(1,1).
Système Approvisionnement en Eau
Potable
Questionnements
· Quelles sont les différentes stations de
production d'eau qui alimentent en eau le réseau
AEP (distribution ou refoulement) ?
· De même, quelles sont les différentes
conduites (ainsi que l'état de ces conduites) qui caractérisent
le réseau AEP (distribution ou refoulement) ?
· Quels sont les différents noeuds qui
définissent les extrémités de chaque conduite du
réseau de distribution ?
· Quels sont les points hauts ou les points bas du
réseau AEP ?
· Quelles sont les différentes singularités
(vannes, clapets, ventouses, bouches d'incendie) qui caractérisent le
réseau AEP ?
Conception et implémentation d'une base de
données à référence spatiale dans le cadre de la
gestion post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
· Quel est l'état de fonctionnalité de chaque
singularité ?
· Sur le réseau AEP, quel est l'état des
fuites identifiées ainsi que leur date d'enregistrement ?
· Quels sont les différents réservoirs du
réseau de distribution d'eau potable ?
· Quel est l'état de fonctionnalité des
réservoirs et stations de production d'eau ? Règle de
gestion et cardinalités
R1
|
Une station de production alimente en eau au moins une
conduite, (1, n). Mais une conduite peut ne pas être alimentée par
une station (mais par un réservoir, distribution gravitaire), ou par
plusieurs réservoirs, (0, n).
|
R2
|
Un réservoir dessert en eau, au moins une conduite,
(1, n). Mais une conduite peut ne pas être desservie par un
réservoir (cas de refoulement distributif à partir d'une station)
ou desservie par plusieurs réservoirs, (0, n).
|
R3
|
Une conduite est liée à (ou
délimitée par) un ou plusieurs noeuds (extrémités),
(1, n). Aussi, un noeud lie une ou plusieurs conduites, (1, n).
Remarque: ici, n=2.
|
R4
|
Sur une conduite on trouve zéro ou plusieurs
singularités (vannes, clapets, ventouses, bouches d'incendie), (0, n).
Mais, une singularité est fixée sur une et une seule conduite,
(1,1).
|
|
R5conduite,
Sur une conduite on peut ne pas enregistrer de fuite ou
enregistrer plusieurs fuites à une date
donnée, (0, n). Mais
à une date donnée, une fuite enregistrée, se trouve sur
une et une seule
(1,1). Aussi, une même fuite enregistrée sur une
conduite, peut être notifiée à une ou différentes
dates, (1, n).
|
|
Système cadastre et patrimoine
bâtiQuestionnements
· Quels sont les différents lots et îlots du
plan cadastral de la ville, ainsi que leur répartition
géographique suivant les différents quartiers ?
· Pour l'ensemble des lots, quels sont ceux sur lesquels
ont été construits des bâtiments ou habitats ?
· Concernant l'habitat, quels sont les bâtiments
effectivement habités par des ménages ? Et quelle est la
répartition spatiale de la population ?
· Relativement au patrimoine bâti, quels sont les
bâtiments considérés comme étant du domaine public
suivant différents usages (municipalité, éducation,
affaire, santé, tourisme/loisir, sécurité, finance,
commerce,...) ?
· Quel est l'état de dégradation des
bâtiments qui constituent le patrimoine public? Règles de
gestion et cardinalités
R1
|
Un îlot est subdivisé en un ou plusieurs lots, (1,
n). Par contre un lot est dans un et un seul îlot, (1,1).
|
R2
|
Un îlot est circonscrit dans un et un seul quartier (1,1).
Par contre un quartier est composé de zéro îlot
(quartier précaire non loti) ou de plusieurs îlots, (0,
n).
|
|
Conception et implémentation d'une base de
données à référence spatiale dans le cadre de la
gestion post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
R3
|
Sur un lot, il ne peut être construit au plus qu'un
habitat, (0,1). Par contre un habitat peut être construit sur plusieurs
lots ou être construit sur un espace non loti (habitat
spontané), (0, n).
|
R4
|
Un lot abrite ou non un patrimoine public, (0,1). Et un
patrimoine public est construit ou aménagé sur un ou plusieurs
lots, (1, n).
|
R5
|
Un habitat peut être inhabité ou être
habité par plusieurs ménages (cas d'immeubles ou de cours
communes), (0, n). Par contre, un ménage habite un et un seul
habitat (il n'existe pas de sans abris ou de sans domicile fixe),
(1,1).
|
|
Système gestion des projets
Questionnements
· Du domaine du patrimoine public, quels sont les
bâtiments ayant fait l'objet d'une réhabilitation ?
· Concernant l'approvisionnement en eau potable (AEP),
quelles sont les canalisations ayant été rénovées
ou réhabilitées?
· Quelles sont également les stations de production
d'eau potable réhabilitées, ou ayant fait l'objet d'une extension
de capacité ?
· Du domaine de la voirie urbaine y compris
l'éclairage public et les feux tricolores, quels sont les
tronçons de voies, les lampadaires ou feux tricolores ayant
été réhabilités dans le cadre d'un projet ?
· Quels bailleurs de fonds ont financé les
différents projets de réhabilitation ?
· Quel est le coût de chaque projet mis en oeuvre
ainsi que la contribution financière de chaque bailleur ?
· Quelles sont les structures ayant assuré la
fonction de maîtrise d'oeuvre, dans le cadre de la mise en oeuvre des
différents projets ?
· Quelles sont les entreprises qui ont
exécuté les travaux relatifs à chaque projet ?
Règles de gestion et cardinalités
|
R1
|
Un projet mené concerne au moins l'un des
infrastructures ou équipements communaux, (1, n). Par contre chacun des
infrastructures et équipements communaux, pris individuellement peut
n'avoir fait l'objet d'aucun projet ou avoir fait l'objet de plusieurs projets
de réhabilitation ou de construction post-crise, (0, n)
|
|
R2
|
Un projet fait au moins l'objet d'un financement de la part d'un
bailleur de fond, (1, n). Et un bailleur de fonds finance au moins un projet,
(1, n).
|
|
R3
|
De même, le suivi technique et l'accompagnement d'un
projet est assuré par au moins un maître d'oeuvre. On
considère que dans le cadre d'un groupement, plusieurs structures
peuvent assurer la maîtrise d'oeuvre, (1, n). Aussi, un maître
d'oeuvre peut suivre un ou plusieurs projets, (1, n).
|
|
R4
|
De même que précédemment, les travaux
relatifs à un projet sont exécutés par une ou
|
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
plusieurs entreprises, (1, n). Et une entreprise exécute
un ou plusieurs projets, (1, n).
IV.2.3.2.Modèle Conceptuel de Données
(MCD)
Les questionnements et règles de gestion ont permis la
simplification et l'éclatement de chaque système en
éléments simples appelés entités.
Ainsi, l'indentification des différentes entités,
de leurs attributs et des relations existantes entre elles, ont facilité
l'élaboration de quatre (4) MCD.
Contrairement à la modélisation classique des
bases de données relationnelles, la prise en compte des dimensions
spatiales et géométriques, a amené à
considérer deux (2) types d'entités : les entités
attributaires classiques et les entités géométriques.
MCD du système voirie urbaine
Le MCD intégrant les principaux équipements et
infrastructures du réseau routier, du réseau de
l'éclairage public et celui des feux se présente suivant la
figure 6 ci-contre. Il se compose de cinq (5)
entités
géométriques et d'une (1) entité
attributaire <<dégradations >>.
Figure 6: MCD Voirie urbaine
MCD du système approvisionnement en eau potable
La modélisation du système AEP a
généré
|
le MCD ci-contre. Les équipements et infrastructures
ont été représentés par des entités
géométriques. L'entité << Fuites >>,
identifiée par des relevés GPS, est également
considérée comme géométrique.
L'entité <<Dates>> est une entité
attributaire.
|
|
|
Figure 7: MCD système AEP
|
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
|
MCD du système cadastre et patrimoine
bâti Les données cadastrales (quartiers,
îlots, lots) de même que le patrimoine bâti (habitats,
patrimoines publics) ont été représentées par 5
entités géométriques.
L'entité <<Ménages>> a
été définie comme attributaire. Le MCD du système
se présente suivant la figure 8 ci-contre.
|
|
|
Figure 8: MCD Cadastre et Patrimoine bâti
|
MCD du système Gestion de projets
Le MCD du système << Gestion de projets >>
met en relation les principales entités géométriques
à des nouvelles entités attributaires. Comme indiqué sur
le schéma ci-dessous, il se compose de six (6) entités
géométriques et de quatre (4) entités attributaires
(<< Projets >>, << Bailleurs_de_fonds >>, <<
Maîtres_d_Oeuvre >>, << Entreprises >>).
Figure 9: MCD Gestion de Projets
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
IV.2.3.3.Modèle Physique de Données
(MPD)
Dictionnaire de données
Des différents MCD précédents, toutes les
entités des différents systèmes ainsi que leur identifiant
(précédé de Id_) et leurs attributs ont
été identifiés. L'analyse des propriétés des
différentes données a permis l'élaboration du dictionnaire
de données du système global.
Le tableau qui suit (figure 10), présente l'ensemble des
entités de la future base de données.
|
Données
|
Désignations
|
Propriétés
|
|
Type
|
Longueur
|
|
Id_feu_tricolore
|
Identifiant du feu tricolore
|
AN
|
10
|
|
Etat_feu_tricolore
|
État de fonctionnalité du feu tricolore (0 =
hors-service, 1 = Panne, 2 = fonctionnel)
|
N
|
1
|
|
Id_carrefour
|
Identifiant du carrefour
|
AN
|
10
|
|
Nom_carrefour
|
Nom donné à un carrefour. Exemple : carrefour de
l'hôpital.
|
Text
|
25
|
|
Id_dégradation
|
Identifiant d'une dégradation constatée sur un
tronçon de voie
|
AN
|
10
|
|
Type_dégradation
|
Type de dégradation de la voirie urbaine (0 = nids de
poule, 1 = orniérage, 2= Fissure, 3 = orniérage)
|
N
|
1
|
|
Niveau_degradation
|
Niveau de sévérité de la dégradation
de la voirie (faible, moyen, fort)
|
Text
|
10
|
|
Estimation_dégradation
|
Estimation quantitative de la surface dégradée d'un
tronçon de voie (m2)
|
N
|
10
|
|
Commentaire
|
Commentaire relatif à une dégradation
constatée
|
Text
|
50
|
|
Id_troncon
|
Identifiant du tronçon de voie
|
AN
|
10
|
|
Longueur_troncon
|
Longueur d'un tronçon de voie (m)
|
N
|
10
|
|
Largeur_troncon
|
Largeur d'un tronçon de voie (m)
|
N
|
3
|
|
Type_revetement
|
Type de revêtement de la chaussée d'un
tronçon de voie (0 = terre, 1 = bitume, 2 = béton, 3 =
pavé, 4 = géopavé)
|
N
|
1
|
|
Sens_circulation
|
Sens de circulation des véhicules sur un troncon de voie
(1 = sens unique, 2 = double sens)
|
N
|
1
|
|
Id_lampadaire
|
Identifiant d'un lampadaire de l'éclairage public
|
AN
|
10
|
|
Type_poteau
|
Type de matériau constitutif du poteau d'un lampadaire
(aluminium, bois ou béton)
|
Text
|
15
|
|
Puissance_lampe
|
Puissance électrique de la lampe d'un lampadaire
(watt)
|
N
|
10
|
|
Etat_lampadaire
|
État de fonctionnalité d'un lampadaire (0 =
hors service, 1 = panne, 2 = fonctionnel)
|
N
|
1
|
|
Id_voie
|
Identifiant d'une voie du réseau de la voirie urbaine.
|
AN
|
10
|
|
Nom_voie
|
Nom donné à une voie. Notamment le nom de la rue
qui longe la voie.
|
Text
|
30
|
|
Naturejuridique
|
Nature juridique de la voie selon la classification
administrative
|
Text
|
25
|
|
Type_trafic
|
Type de trafic de la voie (0 = voie de transit, 1 = voie
artérielle, 2 = voie de distribution, 3 = voie de desserte, 4 = trame
urbaine)
|
N
|
1
|
|
Id_reservoir
|
Identifiant d'un réservoir de stockage d'eau potable
|
AN
|
10
|
|
Nom_reservoir
|
Nom du réservoir d'eau
|
Text
|
25
|
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
|
Volume_reservoir
|
Volume du réservoir d'eau (m3)
|
N
|
5
|
|
Etat_reservoir
|
Appréciation de l'état du réservoir (0 =
hors service, 1 = panne, 2 = fonctionnel)
|
N
|
1
|
|
Id_Date
|
Identifiant de date ou date de constatation d'une fuite d'eau
|
AN
|
10
|
|
Id_conduite
|
Identifiant d'une conduite du réseau AEP
|
AN
|
10
|
|
Type_desserte
|
Type de desserte (refoulement ou distribution)
|
Text
|
15
|
|
Longueur_conduite
|
Longueur d'une conduite du réseau AEP (m)
|
N
|
10
|
|
Diamètre_conduite
|
Diamètre nominal ou diamètre intérieur d'une
conduite (mm)
|
N
|
5
|
|
Pression_conduite
|
Pression de service d'une conduite d'eau (bars)
|
N
|
5
|
|
Etat_conduite
|
Appréciation de l'état d'une conduite (0 = RAS,
1= vétuste, 2 = abandonnée)
|
N
|
1
|
|
Id_station
|
Identifiant d'une station de production d'eau potable
|
AN
|
10
|
|
Capacite_station
|
Capacité nominale de production d'eau d'une station
(m3/h)
|
N
|
5
|
|
Type_station
|
Type de station de production d'eau (usine, forage)
|
Text
|
15
|
|
Etat_station
|
État de fonctionnalité d'une station (0 = hors
service, 1 = panne, 2 = fonctionnel)
|
N
|
1
|
|
Id_noeud
|
Identifiant des extrémités (noeud) d'une conduite
d'eau
|
AN
|
10
|
|
Cote_noeud
|
Altitude d'un noeud (m)
|
N
|
5
|
|
Id_singularite
|
Identifiant d'une singularité du réseau AEP
|
AN
|
10
|
|
Type_singularite
|
Type de singularité (vanne, clapet, ventouse, bouche
d'incendie)
|
Text
|
25
|
|
Diametre_singularite
|
Diamètre nominal ou diamètre moyen d'une
singularité
|
N
|
5
|
|
Etat_singularite
|
État de fonctionnalité d'une singularité
(0 = hors service, 1 = calé, vétuste, 2 =
fonctionnel)
|
N
|
1
|
|
Id_fuite
|
Identifiant d'une fuite enregistrée sur le réseau
AEP
|
AN
|
10
|
|
Type_fuite
|
Type de fuite constatée (superficielle ou souterraine)
|
Text
|
15
|
|
Debit_fuite
|
Estimation du débit de fuite (l/h)
|
N
|
5
|
|
Id_lot
|
Identifiant d'un lot (n° attribué) à
défaut des données cadastrales
|
AN
|
10
|
|
Indice_Impôt
|
Valeur (coefficient) définie dans le calcul de la valeur
de l'impôt foncier
|
N
|
3
|
|
Surface_lot
|
Surface d'un lot (m2)
|
N
|
5
|
|
Id_habitat
|
Identifiant d'un habitat
|
AN
|
10
|
|
Type_habitat
|
Type d'habitat (0 = spontané, 1 = traditionnel, 2 =
moyen standing, traditionnel, 3 = haut standing,...)
|
N
|
1
|
|
Niveau_habitat
|
Nombre de niveau/étages d'un habitat
|
N
|
1
|
|
Id_patrimoine
|
Identifiant d'un patrimoine public
|
AN
|
10
|
|
Domaine_patrimoine
|
Domaine d'usage du patrimoine public (éducation,
santé, sécurité, tourisme, sport, commerce, affaire,
finance, etc.)
|
Text
|
20
|
|
Type_patrimoine
|
Suivant le domaine, le type de patrimoine public
(école, lycée, pharmacie, centre de santé, banque,
discothèque, etc.)
|
N
|
1
|
|
Nom_patrimoine
|
Nom du patrimoine public
|
Text
|
30
|
|
Proprietaire_patrimoine
|
Propriétaire du patrimoine public (Etat, Mairie,
particulier...)
|
Text
|
25
|
|
Etat_patrimoine
|
État de fonctionnalité du patrimoine public
(fonctionnel, vétuste, dégradé..)
|
Text
|
15
|
|
Id_menage
|
Identifiant du ménage
|
AN
|
10
|
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
|
Nom_chef_menage
|
Nom du chef de ménage
|
Text
|
25
|
|
Effectif_menage
|
Effectif ou nombre de personnes par ménage
|
N
|
2
|
|
Id_Ilot
|
Identifiant d'un Îlot
|
AN
|
10
|
|
Id_quartier
|
Identifiant d'un quartier
|
AN
|
10
|
|
Nom_quartier
|
Nom d'un quartier
|
Text
|
25
|
|
Type_quartier
|
Type de quartier selon l'activité prédominante
(industriel, résidentiel, village, précaire, commercial,
périphérique,......)
|
N
|
1
|
|
Id_bailleur_fonds
|
Identifiant d'un bailleur de fonds
|
AN
|
10
|
|
Nom_bailleur_fonds
|
Nom du bailleur de fonds
|
Text
|
25
|
|
Type_bailleur_fonds
|
Type de bailleur de fonds (banque, agence, ONGs, ...)
|
N
|
1
|
|
Montant_financement
|
Montant du financement alloué par le bailleur de fonds
(fcfa)
|
N
|
15
|
|
Id_projet
|
Identifiant du projet
|
AN
|
10
|
|
Nom_projet
|
Nom ou libellé du projet
|
Text
|
30
|
|
Type_projet
|
Type de projet
|
Text
|
15
|
|
Cout_projet
|
Coût financier estimatif du projet (fcfa)
|
N
|
15
|
|
Debut_projet
|
Date de début du projet (mois/année)
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Date
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10
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Fin_projet
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Date de fin du projet (mois/année)
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Date
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10
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Descriptif_projet
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Descriptif ou résumé sommaire du projet
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Text
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50
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Photo_Projet
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Photographie descriptive du projet
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Img
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_
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Id_maitre_oeuvre
|
Identifiant du maître d'oeuvre
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AN
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10
|
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Nom_maitre_oeuvre
|
Nom du maître d'oeuvre
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Text
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25
|
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Type_maitre_oeuvre
|
Type de maître d'oeuvre (ONG, Bureau d'étude,
service technique,...)
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N
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1
|
|
Id_entreprise
|
Identifiant d'une entreprise
|
AN
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10
|
|
Nom_entreprise
|
Nom d'une entreprise
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Text
|
25
|
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Type_entreprise
|
Type d'entreprise (privée/publique, ..)
|
N
|
1
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Figure 10 : Dictionnaire de données
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Modèles Physiques de Données
L'élaboration des MPD a été
facilitée par la connaissance du dictionnaire de données et
l'application des principales règles3 de passage du MCD au
MPD. Les MPD des différents sous-systèmes se présentent
comme ci-dessous :
MPD système voirie urbaine
|
Le MPD du système voirie urbaine (y compris
éclairage public et feu tricolre), se compose de : - une (1) table :
<<dégradations »;
- une (1) table de jointure : << délimiter
»
- cinq (5) objets géométriques :
(<< tronçons_de_voie », « carrefours
», « voies », « feux_tricolores » et «
lampadaires ».
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MPD du système AEP
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Figure 11 : MPD du système voirie urbaine
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Le MPD du système AEP se compose de : - une (1) table :
<<date »;
- trois (3) tables de jointure : << desservir,
alimenter, lie »r
- cinq (6) objets géométriques :
<<réservoirs, stations, conduites, noeuds,
singularités, fuites »
|
|
|
MPD système Cadastre
Le MPD du système Cadastre se
compose de :
- une (1) table : <<ménages »;
- cinq (5) objets géométriques : <<
quartiers, ilots, lots, habitats, patrimoines publics ».
|
Figure 12: MPD du système AEP
|
3 Conception d'une base de données, Cyril GRUAU pages
24-25
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Figure 13: MPD du système cadastre et patrimoine
bâti
MPD du système Gestion de projets
Le MPD du système Gestion de projets, met en relation six
(6) entités géométriques
(déjàdéfinies dans les MPD
précédents), quatre (4) tables (« projets »,
« bailleurs_ de_fonds»,
« entreprises », « maître_d_oeuvre»
et quatre (4) tables de jointure (« objet_projet », «
financer », « exécuter », « suivre »).
Figure 14: MPD du système gestion de projets
IV.3.Passage du SGBDR au SIG
Les Modèles Physiques de Données étant
élaborés, la création des différentes tables et
des
relations existantes entre elles, peuvent être crées sous
un SGBDR traditionnel tel que Access.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Mais, la prise en compte des dimensions
géométriques et géographiques, impose le passage des SGBDR
aux SIG. Cette migration des SGBDR traditionnel vers les SIG, a
nécessité une modélisation préalable des objets
géométriques. Notamment la définition des types de
géométrie pour chaque objet et le couplage de la base de
données à une référence spatiale.
IV.3.1.Modélisation des objets
géométriques
IV.3.1.1.Définition des types de
géométrie
L'analyse de la nature géométrique des objets a
permis de distinguer trois (3) types de géométrie. Notamment, des
objets ponctuels, des objets linéaires et des objets surfaciques. Le
tableau ci-dessous, présente le type de géométrie de
chaque objet.
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Réseau
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Objet géométrique
|
Type de géométrie
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|
Voirie
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Carrefour
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Ponctuel
|
|
Feu tricolore
|
Ponctuel
|
|
Lampadaire
|
Ponctuel
|
|
Tronçon de voie
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Linéaire
|
|
Voie
|
Surface
|
|
AEP
|
Réservoir
|
Ponctuel
|
|
Conduite
|
Linéaire
|
|
Fuite
|
Ponctuel
|
|
Station
|
Surfacique
|
|
Noeud
|
Ponctuel
|
|
Singularité
|
Ponctuel
|
|
Cadastre
|
Lot
|
Surfacique
|
|
Habitat
|
Surfacique
|
|
Patrimoine public
|
Surfacique
|
|
Ilot
|
Surfacique
|
|
Quartier
|
Surfacique
|
Figure 15 : Définition des types de
géométrie
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
IV.3.1.2.Création des d'objets
géométriques
Figure 16: Création de shapefiles sous
ArcCatalog
Figure 17: Définition des propriétés des
shapefiles
L'utilisation d'ArcCatalog a permis la
création des objets géométriques sous forme de fichiers.
Ces fichiers appelés shapefiles sont spécifiques aux
logiciels SIG.
Aussi, pour chaque shapefile crée, le type de
géométrie a été défini suivant les
informations de la Figure 15.
La figure 16 ci-contre présente la procédure de
création des shapefiles dans ArcCatalog, suivant le type de
géométrie de chaque objet.
Une fois tous les shapefiles (vierges) crées,
l'étape suivante a consisté à la définition des
propriétés de chaque shapefile. Ces
propriétés ont été renseignées suivant les
informations du dictionnaire (cf. figure 10)
La figure ci-contre montre l'exemple du renseignement des
propriétés du shapefile "Lampadaires.shp".
Nota : à cette étape, juste les formes
des shapefiles ont été créées. Il s'agit
donc de shapefiles vierges.
Stockage des objets
géométriques
|
Tous les shapefiles vierges crées ont
été par la suite stockés dans un même et seule
répertoire appelé "Data".
La figure ci-contre montre le stockage de l'ensemble
des
shapefiles crées et stockés dans le répertoire
Data.
|
|
Figure 18: Stockage des objets géométriques
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
IV.3.2.Acquisition et traitement des objets
géométriques IV.3.2.1.Acquisition
La phase d'acquisition a permis le renseignement effectif des
shapefiles définis précédemment. Elle s'est
déroulée en trois (3) étapes.
1/ La numérisation des plans du réseau
AEP
Le réseau AEP (souterrain) n'étant pas visible sur
l'image satellitaire, la numérisation de plan (format papier) a permis
l'obtention de la carte numérisée du réseau AEP.
Chacun des dix-sept (17) plans des différents secteurs
du réseau AEP (format papier, A0) disponible, a été
préalablement découpé en huit (8) plans (format papier,
A4). Chaque plan obtenu (format papier, A4) a été
numérisé à l'aide d'un scanner. Ainsi 136 (17x8) plans
(format papier, A4) ont pu être numérisés.
Par la suite, l'utilisation du logiciel Adobe
Photoshop a permis l'assemblage des 136 plans puis l'obtention
d'un seul plan numérisé au format A4. (cf. Annexe 2).
2/La digitalisation
La digitalisation a consisté à dessiner sous
ArcMap les objets composants les shapefiles
définis au point (IV.3.1.2.). Dans ArcMap, on ouvre un document
vide, puis on importe l'image satellitaire et tous les shapefiles
vierges du répertoire Data (cf. Figure 18).
Sur la base des hypothèses définies (au point
II.1.2.), les objets les plus perceptibles ont été
dessinés en mode édition.
|
Comme le montre la figure ci-contre, les premières
couches digitalisées, sont les couches îlots, tronçons de
voies et carrefours.
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Figure 19: Acquisition par digitalisation sous ArcMap
|
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Des fonctions spécifiques du logiciel ArcMap ont permis la
création de plusieurs autres couches suivant les même
hypothèses émises au point (IV.3.1.2).
Au niveau du cadastre :
- la couche << Lot >> a été
créée par subdivision de la couche << Ilot >>
à l'aide de la fonction << Cut Polygon Features » du
logiciel ArcMap ;
- la couche << Patrimoine_Public >> déduite
également de la couche << Lot >> par observation du
patrimoine public sur l'image satellitaire et l'identification de plusieurs
patrimoines publics à l'aide de relevés de points GPS (cf. Annexe
4);
- la couche <<Habitat>> a été
déduite de la couche << Lot >>
- la couche << Quartier >> a été
créée par observation suivie d'enquête terrain.
Pour ce qui concerne la voirie urbaine
:
- les couches << Tronçons de voie >> de type
linéaire et << Carrefour >> ont été
dessinées à partir des observations de l'image satellitaire;
- le couche << Voie >> de type surfacique a
été obtenue par la création d'une zone tampon (buffer
zone) autour de tronçons de voies contigus (de type
linéaire);
- la couche << Lampadaire >> a été
générée automatiquement le long des voies
éclairées, par l'utilisation d'une fonction spéciale du
logiciel ArcMap, ayant générée une table
évènementielle <<Event table>>;
- la couche << Feu_Tricolore >> a été
créée après identification des carrefours à feux.
Chaque carrefour à feux possède 4 feux tricolores.
Infrastructures AEP :
La couche << Conduites >> du réseau AEP a
été obtenue par digitalisation du plan numérisé
obtenu au point (IV.3.2.1. 1/). Par la suite, la boite à outil <<
Georeferencing >> de ArcMap a permis de superposer cette couche
sur l'image satellitaire. Les autres équipements et infrastructures AEP
(singularités, noeuds, réservoirs, stations), moins visibles
à l'écran, ont été dessinés par lecture
directe sur les différents plans de base (format papier, A0).
IV.3.2.2.Traitement de données
Après la digitalisation des objets
géométriques, l'étape suivante a consisté au
renseignement et
à la normalisation des champs << Clés
primaires, Id_ >> de l'ensemble des shapefiles
crées,
suivant les propriétés du dictionnaire de
données. D'une part, compte tenu du nombre
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
important de données au niveau de chaque shapefile
et d'autre part pour éviter des redondances au niveau des
clés primaires, le renseignement des champs << clés
primaires >> s'est fait par incrémentation.
Comme le montre la figure ci-contre, chaque shapefile
se compose
au minimum de trois (3) types de fichiers
complémentaires
Figure 20 : Structure d'un
shapefile
d'extensions respectives : dbf, .shp, .shx
|
Les champs << Clé primaires >> sont de type
alphanumérique. Pour l'ensemble des entités, le format
adopté pour l'écriture des clés primaires a
été le suivant : << AAAnnnn >>. << AAA
>> étant les trois premières lettres du nom de
l'entité (ex. pour conduite, AAA=CON). Et << nnnnn >> le
numéro d'ordre de création de chaque shapefile (n
étant un entier naturel compris entre 0 et 9). Par la suite, pour chacun
des shapefiles, on a ouvert sous Excel/Dbase4, la composante
.dbf. Le renseignement par incrémentation du champ <<
clé primaire >> s'est fait par un << cliquer-glisser
>> depuis le premier enregistrement.
La figure ci-contre montre le renseignement du champ
"Id_Conduites" du shapefiles conduites.shp.
|
|
|
Figure 21 : Incrémentation des
clés
primaires
|
IV.3.3.Implémentation de la base de
données à références spatiales
La solution technique adoptée a consisté en la
création sous ArcCatalog d'une base de
données centralisée contenant toutes les données
(tables, tables de jointure, objets géométriques et
réseaux d'objets géométriques) ainsi que les
relations (relations sémantiques, relations de topologie) permettant de
gérer l'ensemble des informations des modèles physiques de
données (MPD).
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
|
Cette base de données centralisée s'appelle une
Personal Geodatabase. La figure ci-contre
présente la structure générale d'une
Geodatabase.
|
|
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Figure 22 : Structure d'une Geodatabase
|
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
IV.3.3.1.Définitions de concepts
|
CONCEPT
|
DESIGNATION
|
|
Tables ou Tables
|
Correspondent aux tables traditionnellement crées sous
Microsoft Access. Pour la présente Geodatabase, il s'agit des
données tabulaires (dégradations, dates, ménages,
projets,...);
|
|
Classes d'entités
ou Features Class
|
Correspondent aux fichiers de forme (shapefiles) dans
une Geodatabase; notamment les différents équipements et
infrastructures urbains;
|
|
Jeux de classes
d'entités ou
Features
Dataset
|
les jeux de class d'entité correspondent aux
systèmes ou réseaux
d'infrastructures. Trois jeux de classes d'entités ont
donc été crées : AEP, Cadastre, Voirie urbaine;
|
|
Domaine
|
|
Les domaines sont des déclarations de valeurs
acceptables pour les champs d'une table. A partir du moment où un champ
est associé à un domaine, seules les valeurs prévues dans
le domaine sont valides
|
|
Sous-type Subtype
|
ou
|
Permettent d'organiser les objets d'une classe
d'entités ou d'une table en sous ensembles homogènes en utilisant
la valeur d'un champ (codes des sous types) de type numérique (entier
court ou entier long) et il est associé à une description
permettant ainsi de rendre plus parlant chaque sous-type.
|
|
Référence spatiale
|
|
Système de coordonnées géographiques ou
système de projection permettant de localiser de manière
précise les entités géographiques sur une carte.
|
|
Métadonnées
|
|
Correspondent au minimum d'informations, permettant d'identifier
les
données pouvant répondre à ses besoins.
Les Métadonnées fournissent des renseignements plus précis
permettant de servir de spécification, de contrôle en cas
d'échange de données.
|
Figure 23 : Définition de concepts
Pour des raisons de synthèse, toutes les
opérations qui ont précédé la création de la
Geodatabase ne pourront être détaillées dans le
présent rapport. Toutefois, les principales se résument suivants
les cinq (5) points ci-dessous.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
IV.3.3.2.Création des classes d'entités
et jeux de classes d'entités
Figure 24 : Entités d'une Geodatabase
Dans ArcCatalog, les différents Features Dataset
(AEP, Cadastre et Voirie Urbaine) ainsi que les Features Class
composant chaque systèmes ont étés définis
suivant l'architecture ci-contre (figure 24).
Chaque Feature Class crée ayant la même
géométrie et les mêmes propriétés que le
shapefile correspondant au point (IV.3.1.2)
Figure 25 : Exportation des attributs de
shapefile
vers Feature class
Figure 26 : Définition de règles de topologie
Par la suite, les Features class ont
été renseignés par chargement (ou importation) des
données des shapefiles correspondants. Particulièrement
tous les champs << Clés primaires, Id_ >> de chaque
shapefile, sont exportés vers les champs << Id_ >>
des Feature Class correspondants.
La figure ci-contre montre un exemple d'exportation des champs
du shapefile << conduites.shp
» vers le Feature Class <<
conduites >> du réseau AEP.
IV.3.3.3.Définition des règles de
topologie
La définition des règles de topologie au niveau
de chaque réseau, a permis la correction des erreurs de proximité
ou de contiguïté entre Features Class. Erreurs commises
lors de la phase de digitalisation. La figure 26 présente quelques
règles de topologie définies au niveau de chaque réseau
d'infrastructures. On note par exemple : << 2 îlots ne peuvent
se chevaucher ou 1 lot est nécessairement à l'intérieur
d'un îlot ».
La définition des règles de topologie a par
ailleurs facilité l'importation des clés étrangères
au niveau des Features Class et la création des tables de
jointure.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
|
IV.3.3.4.Clés étrangères et
tables de jointure
Pour les entités géométriques
liées par des relations de topologie ou de composition, les clés
étrangères et les tables de jointure ont été
automatiquement générées par l'utilisation de la fonction
spatialjoin de la boite à outils ArcToolbox..
|
|
|
IV.3.3.5.Établissement des
relations
Les relations entre classes d'entités, tables et tables
de jointure suivant les MPD, ont été directement établies
sous ArcCatalog.
La figure ci-contre, montre un exemple d'établissement
de relations : la relation "Composer" de type 1 à
plusieurs entre tronçons de voie et voie.
|
Figure 27: Aperçu de la fonction spatial join
de
ArcToolbox
|
|
Figure 28: Aperçu de l'établissement de relations
dans ArcCatalog
IV.4.Création de formulaires sous Access
Figure 29: Exemple de formulaire crée sous MS Access
Après la mise en relations des différentes
entités, l'étape suivante a consisté au renseignement de
quelques attributs. A ce niveau, il importe de souligner la possibilité
de renseigner sous MS Access, les tables, et des attributs descriptifs des
entités géométriques. La figure 29 ci-dessus montre un
exemple de formulaire crées sous MS Access.
L'utilisation d'un script "FormulaireAccess.dll",
téléchargé sur le site Internet de ESRI permettra
d'afficher dans ArcMap les formulaires ainsi crées dans MS Access.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
IV.5.Définition d'une référence
spatiale IV.5.1.Choix d'un système de projection
Suivant l'hypothèse de base définie au point
(II.1.1), toutes les entités géométriques ont
été créées sans aucun système de
coordonnées géographiques ni systèmes de projection.
Le système de projection adopté par la suite est
le système UTM (Universal Transverse Mercator). Dans ce
système, la figure ci-dessous, montre que la Côte d'Ivoire se
situe dans la zone UTM 30N (UTM Zone Number =30 et UTM Zone Designator =
N).
Les détails ainsi que le choix du système de
projection UTM ont été amplement détaillés à
l'annexe 5.
Figure 30: Système de projection UTM
IV.5.2.Projection des entités de la
Geodatabase
De ce qui précède, l'image satellitaire et toutes
les classes d'entités de la Geodatabase ont été
projetées suivant le système de projection
Figure 31: Aperçu du répertoire
de
données ESRI
L'étape suivante a consisté à
vérifier l'exactitude des projections à l'aide de fichiers
officiels d'ESRI (voir figure 31 ci-contre). Les superpositions des classes
d'entités de la Geodatabase sur la couverture
«country» de ERSI ont permis de vérifier l'exactitude de
l'hypothèse émise au point (II.1.1.).
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
V. RESULTATS
V.1.Organisation de l'information en couches de
données
Le premier résultat obtenu à l'issue de la
présente étude est l'organisation des informations relatives aux
infrastructures et équipements de la ville de Bouaké en
différentes couches de données superposables.
Bien que trois réseaux urbains aient été
principalement étudiés, plusieurs couches de données
géographiques sont désormais disponibles.
La figure ci-contre présente une organisation (non
exhaustive) de différentes couches de données superposables.
Notamment:
- la couche << Voirie >>
- la couche << Ilot >>
- la couche << Lot >>
- la couche <<Habitat>>
- la couche << Patrimoine public>>
Figure 32: Organisations des données en couches
superposables
- la couche << AEP >>
V.2.Observatoire des infrastructures et
équipements urbains
Au plan quantitatif, l'acquisition de données permet
aujourd'hui de disposer d'une importante source de données
informatiques, notamment géographiques.
A moyen terme, la mise à jour continue de ces
données, permettra au service technique de la mairie et aux
concessionnaires de réseaux, de disposer d'un observatoire qualitatif
des infrastructures et équipements urbains.
Les informations déjà disponibles à l'issue
de la présente étude, peuvent être
considérées comme des données de base de cet
observatoire.
Nous présentons ci-dessous, une liste non exhaustive des
entités géographiques obtenues pour différentes couches de
données.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Cadastre et patrimoine bâti
Figure 33: Typologie des quartiers de Bouaké
Parallèlement à la gestion des infrastructures
et équipements urbains, la présente étude concourra
à la mise en place d'un fichier cadastral informatisé. La figure
33 ci-contre présente les 51 quartiers de la ville de Bouaké,
organisés suivant le type d'activités socioéconomiques.
Au niveau des différents quartiers, chaque îlot a
été identifié et crée de manière unique par
l'attribution d'un code. La figure ci-contre, présente 4'793 îlots
obtenus à l'issue de la présente étude.
Figure 34 : Cartographie des îlots de Bouaké
|
Toujours au niveau du cadastre, 35'267 lots ont
été identifiés et crées. Chaque lot étant
identifié de façon unique par l'attribution d'un code. Il est par
ailleurs possible de connaître la surface, la valeur fiscale de chaque
lot grâce la définition d'attributs spécifiques.
|
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|
Figure 35 : Cartographie des lots de Bouaké
|
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
|
La banque de données met également à
disposition 34'164 habitats. La définition d'attributs
spécifiques permet d'appréhender au niveau de chaque habitat le
nombre de personnes, le nom du chef de ménage, le nombre d'étages
de chaque habitat ou le type d'habitat. La figure 36 ci-contre présente
l'organisation de l'habitat suivant le type de construction.
|
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Figure 36 : Typologie de l'habitat de Bouaké
|
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Le patrimoine public est composé de 714 bâtiments
repartis suivant le type d'usage ou d'activités socioéconomiques
(voir figure 37 cicontre). Par ailleurs, il est également possible
d'identifier le gestionnaire, le propriétaire ou l'état de
dégradation de chaque bâtiment du domaine public.
|
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Figure 37 : Cartographie des bâtiments du domaine
public>>
|
Approvisionnement en Eau Potable
Pour l'inventaire de ses infrastructures et
équipements, la SODECI dispose désormais, d'une banque de
données informatiques. La localisation précise des
infrastructures et équipements à travers un système
d'informations géographiques contribuerait également à
l'optimisation des travaux de maintenance et d'entretien.
La figure 38 ci-dessous qui donne un aperçu du
réseau AEP de la ville de Bouaké, est composée d'environ
608 kilomètres linéaires de canalisations, 19 stations de
production (2 usines et 17 forages), 5 réservoirs de stockage
d'eau et 1'798 singularités dont 1'643 vannes, 110 bouches d'incendie,
34 ventouses et 20 clapets anti-retour. Les spécifications techniques
(type de conduite, diamètre nominale, pression de service,
capacité de stockage ou de production,) sont également
connues.
Par ailleurs, la définition d'un attribut «
côte >> au niveau des extrémités de chaque conduite,
permet d'appréhender les zones prédisposées à des
manques d'eau en cas de baisse de pression.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Figure 38 : Cartographie des infrastructures et équipement
AEP de la ville de Bouaké
Voirie urbaine
Le fichier de la voirie urbaine est caractérisé
par plus de 1'200 km linéaire de route. Chaque tronçon de route
est caractérisé par sa largeur, le type de revêtement ou le
sens de circulation. Il est également possible de connaître la
nature juridique et le type de trafic sur chaque voie.
Figure 39 : Cartographie de la voirie de Bouaké
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
Figure 40 : Cartographie du réseau de l'éclairage
public
L'éclairage public (figure 40 ci-contre) a
également été intégré au fichier de la
voirie urbaine. Il est désormais possible d'identifier les voies
éclairées ou non éclairées, l'emplacement
précis de chaque lampadaire par la définition de ses
coordonnées géographique (cf. figure 44). Pour chacun des 3'212
lampadaires crées, l'état du lampadaire, le type de poteaux et la
puissance des lampes ont été spécifiés.
Le repérage des feux tricolores ainsi que l'état
de fonctionnement de chaque feu sont également intégrés au
fichier de la voirie urbaine.
La figure 41 ci-contre présente 121 feux tricolores
(tous non fonctionnels) intégrés à la banque de
données.
Figure 41 : Cartographie du réseau des feux tricolores
V.3.Base de données Centralisée
Le principal résultat est la mise en place d'une base de
données centralisée. En effet, au delà de l'aspect
quantitatif des données acquis, les points qui suivent :
- la structuration des données avec le moins de redondance
possible;
- la prise en compte de la structure duale de l'information
(géographique et descriptive); - la mise en évidence des
relations entre entités,
sont incontestablement les principaux aboutissements de cette
étude.
Cette base de données centralisée,
appelée Personal Geodatabase sous ArcCatalog, prend en charge
le stockage, la gestion et la mise à jour des entités
géométriques et tabulaires à travers un Système de
Gestion de Bases de Données Relationnelles (SGBDR) standard.
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
V.3.1.Architecture de la base de données
L'architecture complète de la Personal Geodatabase
est présentée suivant les quatre (4) diagrammes
ci-dessous.
Nota : Ces diagrammes ont
été générés par l'utilisation d'un
script
« GeodatabaseDiagrammer.dll" »,
téléchargé sur le site Internet de ESRI.
V.3.1.1. Base de données voirie urbaine
V.3.1.2. Base de données approvisionnement en
eau potable
V.3.1.3. Base de données cadastre et patrimoine
public
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
V.3.1.4. Base de données gestion de projets
Conception et implémentation d'une base de données
à référence spatiale dans le cadre de la gestion
post-crise des infrastructures et équipements de la ville de
Bouaké en Côte d'Ivoire.
V.3.1.5. Domaines
Les domaines (cf. figure 23) suivants ont été
définis pour la base de données.
V.3.2.Renseignement de la base de données
La Personal Geodatabase offre la possibilité de
travailler en dédoublement à la fois sur ArcGIS et Microsoft
Access.
V.3.2.1. Sous ArcGIS
Sous ArcGIS, ArcMap est utilisé en mode édition
pour le renseignement des attributs descriptifs, géographiques et la
forme géométrique des entités.
La figure ci-dessous présente un exemple de
possibilité de renseignement des attributs de l'entité «
Troncon_Voie » sous ArcMap.
Figure 42 : Aperçu d'un écran de saisi sous
ArcMap
V.3.2.2. Sous Microsoft Access
Bien que Access ne prenne pas en charge l'aspect
géométrique, le renseignement, la mise à jour ou la
consultation des attributs descriptifs est toujours possible. La figure 43
montre un formulaire de saisie crée sous Access.
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à référence spatiale dans le cadre de la gestion
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Figure 43 : Aperçu d'un formulaire de saisi sous MS
Access
Aussi, l'utilisation d'un script
téléchargeable sur le site Internet de ESRI permet de
visualiser un formulaire Access dans un document « mxd » de
ArcMap.
V.3.3.Référence spatiale
La définition d'une référence spatiale est
également un résultat fondamental.
D'une part, elle favorisera une synchronisation des
données des acteurs impliqués dans la gestion urbaine. Et
d'autre, elle a pour avantage de pouvoir localiser les objets ponctuels
à l'aide d'un système de coordonnées (x, y).
La figure ci-dessous donne un aperçu des
coordonnées (x, y) de quelques lampadaires.
Figure 44 : Exemple de coordonnées (x, y) d'objets
ponctuels
Au niveau de la géométrie des objets, la
définition d'une référence a également pour
avantage de pouvoir déterminer les dimensions exactes des objets
linéaires et surfaciques. La figure 56 qui suit, montre respectivement
les périmètres et les surfaces réels de plusieurs
îlots.
Figure 45 : Aperçu des dimensions d'un objet
surfacique
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à référence spatiale dans le cadre de la gestion
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VI.ANALYSES
La structuration des données suivant des attributs bien
définis, l'interrogation croisée des informations par voie de
requêtes SQL, ou encore la localisation précise des objets, font
des SIG, un puissant outil d'analyse. Nous présentons ici, un nombre non
exhaustif des possibilités d'analyses thématiques à l'issu
de la présente étude.
VI.1.Analyse 1 : Voirie urbaine
La figure 46 ci-dessous permet l'analyse du réseau
routier, suivant le type de revêtement et la longueur de chaque type de
voie.
Figure 46 : Analyse du type de revêtement de la voirie
urbaine
Aussi, l'établissement d'une relation <<
Caractériser >> entre les entités <<
Tronçon_Voie >> et <<Dégradation >>, maintient
une liaison dynamique entre ces 2 entités (cf. figure 47).
Figure 47 : Aperçu de la relation <<
Caractériser >> entre << Troncon_Voie >> et
<<Dégradation>>
Cette relation permet l'identification puis la localisation d'un
tronçon de voie dégradé à partir de la table
<<dégradations >>.
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Comme le montre bien la figure 48, la dégradation «
Deg_003 » est relative au tronçon de voie « Tro_00035
».
Figure 48 : Relevés des
dégradations de la voirie urbaine
La possibilité de pouvoir ouvrir un formulaire Access dans
ArcMap agrémente la visibilité des entités. Ci-dessous, un
aperçu de l'état de dégradation du tronçon de voie
« Tro_00035 ».
Figure 49 : Importation d'un formulaire Access dans ArcMap
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VI.2.Analyse 2 : Infrastructures AEP
Ici, nous montrerons les potentialités d'une requête
SQL à travers un cas d'étude des infrastructures AEP.
« Dans le cadre de son programme annuel de
renouvellement des vannes, la SODECI voudrait identifier des vannes hors
service ».
La requête de la figure 50 ci-contre, répond
parfaitement à cette interrogation.
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Figure 50 : requête SQL
La figure 51 ci-dessous permet effectivement l'identification des
vannes hors service de même que leur diamètre nominal (DN)
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Figure 51 : Identification des vannes hors service sur le
réseau AEP
Les résultats obtenus à l'issu de ce travail,
permettent également l'identification d'eau (ou casse) sur le
réseau AEP.
La figure 52 ci-dessous, présente l'état des fuites
sur le réseau. L'importation d'un formulaire Access, améliore
également, l'analyse des fuites.
Figure 52 : Recherche des fuites sur le réseau de AEP
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VI.3.Analyse 3 : Cadastre et patrimoine bâti
Analyse de l'état de fonctionnalité des
bâtiments
Considérons le cas d'étude suivant : «
Dans le cadre d'un projet de réhabilitation initié
par
le Ministère de l'éducation nationale, on
souhaite connaître l'état de fonctionnalité des
bâtiments du domaine de l'éducation (universités,
collèges d'enseignement général et technique, groupes
scolaires, etc. ».
Une requête SQL sur le patrimoine public (figure 53
ci-dessous) permet de filtrer les bâtiments du domaine de
l'éducation. Par la suite, l'analyse visuelle est facilitée par
la stratification des bâtiments suivant l'état de
dégradation ou de fonctionnalité (figure 54 ci-dessous).
Figure 53 : Patrimoine public Figure 54 : Etat des
bâtiments public du domaine de l'éducation
Analyse de l'occupation du sol
La figure 54 ci-dessous montre un exemple d'analyse de
l'occupation du sol dans quelques quartiers au sud de la ville de
Bouaké.
Figure 55 : Cartographie de l'occupation du sol dans la partie
sud de Bouaké
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Conclusions et Perspectives
Face aux besoins de plus en plus croissants d'entretien et de
réhabilitation que nécessitent les infrastructures urbaines, les
systèmes d'informations géographiques se positionnent aujourd'hui
comme un puissant outil d'aide à la décision. Toutefois,
l'efficience d'un SIG à l'échelle communale ne peut être
effective sans la mise en oeuvre d'actions préalables.
Les résultats issus de la présente étude
consacrée à la ville de Bouaké, une ville secondaire
africaine, ont permis en effet de constater plusieurs insuffisances pour
l'intégration des SIG dans la gestion et la maintenance des
infrastructures et équipements communaux. Aussi bien au niveau des
services techniques de la Mairie, qu'au niveau des entreprises de service
public, le constat est le même. A savoir:
- l'insuffisance et la déperdition de données
informatiques de base;
- l'inexistence de fichiers de formes ou de données
géographiques;
- la non appréhension du concept des SIG dans la gestion
urbaine;
- l'absence de matériels ou logiciels spécifiques
aux SIG.
Dans le cadre du présent projet de fin d'étude
de Master, ces insuffisances ont constitué un handicap, notamment pour
le temps consacré à l'acquisition de données. Toutefois,
force est tout de même de souligner que les résultats issus de la
présente étude, peuvent à juste titre, être
considérés comme le point de départ de
l'intégration des SIG dans la gestion des infrastructures et
équipements de la ville de Bouaké.
Aussi des actions complémentaires et concertées
doivent être initiées par les différents acteurs
impliqués dans la gestion des infrastructures et équipements de
la ville de Bouaké.
A moyen ou long terme, il s'agira particulièrement de :
- l'actualisation et à mise à disposition de
données de base normalisées pour chaque réseau
d'infrastructures;
- l'achat et la mise à disposition de fonds de cartes
informatisées (images satellitaires, photographies aériennes,
données vectorisées);
- l'acquisition de matériels informatiques et de logiciels
spécifiques au SIG.
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à référence spatiale dans le cadre de la gestion
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Bibliographie
Ouvrages et articles
1) Organisation des données et introduction aux SIG.
Conchita G. Kêdowidé, 2IE/Ouagadougou
2) Proposition de nouvelle organisation des données
SIG et la création d'un outil de catalogage et de consultation des
métadonnées SIG pour le Parc Naturel Régional Scarpe
Escaut [2004].
Mémoire de DESS, Jean-Baptiste MIGNIEN
3) Les SIG, un outil accessible aux petites communes : l'exemple
de Villars (42) [2005]. Mémoire de Master, AECK Cyril
4) Introduction to ArcGIS I. Peter Kasianchuk and Marnel
Taggart, ESRI
5) Introduction to ArcGIS II. Peter Kasianchuk and Marnel
Taggart, ESRI
5) Conception d'une base de données. Cyril
GRUAU
6) Système d'Information Géographique et
maîtrise urbaine dans les pays en Voie de Développement, Etude de
Cas : Libreville. [2000].
Mémoire de DEA, Gilles MARTIN
7) ArcNews [2008], ESRI Sites Internet
http://www.esrifrance.fr
http://www.google.com
http://www.portailsig.org
http://www.sigeat.net
http://fr.wikipedia.org
Annexes
Annexe 1 : Image satellitaire de la yille de
Bouaké
Annexe 2 : Plan numérisé des
infrastructures AEP
Annexe 3 : Carte de base - ESRI
Annexe 4 : Vue partielle de relevés de points
GPS
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Annexe 5 : Systèmes de coordonnées
géographiques
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Le système géodésique
Le système géodésique est un
système de cartographie qui définit précisément
l'endroit où l'on se trouve grâce au positionnement des latitudes,
longitudes et altitudes tout autour de la Terre.
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Pour cela, il est nécessaire de considérer la
Terre comme un ellipsoïde. En effet la Terre n'est pas exactement une
sphère. Un ellipsoïde est une forme géométrique
constituée d'un demi-grand axe, appelé rayon équatorial,
et d'un demi-petit axe, appelé rayon polaire.
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Un système géodésique sert donc à
modéliser le plus précisément possible les
paramètres de la Terre. Il existe plusieurs types de systèmes
géodésiques, notamment le système géodésique
mondial (WGS 84) et le système européen (ED 50).
Cependant, il est nécessaire par la suite de faire une
conversion de ces coordonnées dans un autre système appelé
système UTM (Universal Transverse Mercator).
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Bouaké en Côte d'Ivoire.
Le système UTM (Universal Transverse Mercator)
Ce système, développé par l'armée
américaine, est utilisé pour convertir les paramètres du
système géodésique en coordonnées terrestres. Il
permet également de corriger les problèmes de coordonnées
en degré. Celui-ci se base sur une Terre découpée en 60
fuseaux verticaux de 6° chacun numérotés de 01 à 60
et de 20 fuseaux horizontaux de 8° chacun, nommés par des lettres.
Chaque zone est donc numérotée et nommée. Par exemple, la
France est représentée par les zones: 30 U, 31 U, 32 U, 30 T, 31
T, 32 T.
Il existe donc 597 zones UTM. Ce système facilite les
mesures de distances, par exemple pour le guidage en voiture.
Pour ce système, on utilise la projection transversale
de Mercator. Celle-ci permet de ne pas prendre en compte les variations de
longitude et de latitude, évitant ainsi des erreurs. Cette projection
consiste en fait, à partir du centre de la terre, à projeter
l'ellipsoïde terrestre sur une surface constituée de cylindres
transversaux, dont les axes sont dans le plan de l'équateur à
intervalles réguliers vus précédemment.
Source: Université Paris Sud,
http://h0.web.u-psud.fr/gpstar/index2.php?page=syst_coord
