Logiciels libres et enseignement

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Logiciel libre et opendata au service de l’enseignement de la géographie

jeudi 15 novembre 2012, par Geoffrey Gekiere

Quel enseignant d’histoire-géographie n’a jamais perdu du temps à chercher sur Internet une carte thématique qui, une fois dénichée, n’est jamais véritablement jugée satisfaisante en raison d’une qualité douteuse, d’une discrétisation peu pertinente ou de l’ancienneté des données ?

Et pourtant, réaliser en un clin-d’œil des cartes à l’échelle locale ou nationale, avec des données de qualité, actualisées et libres.... C’est possible ! Comment ? En alliant la puissance du logiciel libre Quantum GIS et la richesse des données publiques (ou open data). Mode d’emploi...

Vous cherchez une carte du solde migratoire des régions françaises ? du PIB ou du taux de chômage dans les départements ? du nombre d’exploitations agricoles de plus de 100 hectares en Bretagne ?

Plutôt que de perdre du temps dans un moteur de recherche pour ne jamais trouver la carte dont vous avez besoin [1], nous vous proposons d’apprendre à réaliser celle-ci, et à la personnaliser afin qu’elle réponde exactement à vos exigences (choix des figurés de la légende, de la discrétisation, du nombre de classes, etc.).

Nous utiliserons pour cela le logiciel libre Quantum GIS (QGIS), dans lequel nous importerons des données cartographiques libres que nous fusionnerons avec les données fournies par l’institut national de la statistique et des études économiques (INSEE).

Plutôt que de dérouler un tutoriel exhaustif, nous prendrons un exemple que les enseignants pourront s’approprier afin de l’adapter à leurs besoins.

Nous nous proposons donc, en partant de zéro, de réaliser une carte de l’espérance de vie féminine à l’échelle départementale.

Installer le logiciel Quantum GIS

QGIS est un logiciel libre multi-plateforme. C’est un système d’information géographique [2] très puissant. Vous trouverez sur le site du projet toutes les informations nécessaires à son installation. Des dépôts pour un certain nombre de distributions GNU/Linux sont proposés par les développeurs.

Importer dans QGIS des données cartographiques libres

La rubrique « professionnelle » du site de l’institut national de l’information géographique et forestière (I.G.N.) met à disposition du public, selon les termes de la licence ouverte 1.0 un ensemble de données cartographiques. Dans cette rubrique, nous pouvons donc télécharger l’archive contenant les données cartographiques « GEOFLA® Départements France Métropolitaine ». Une fois l’archive téléchargée, on extrait celle-ci dans un répertoire identifié.

De retour dans QGIS, nous allons pouvoir ouvrir les fichiers téléchargés. Pour cela, nous choisissons « Ajouter une couche vecteur » depuis le menu « Couche », puis choisissons le fichier « DEPARTEMENT.SHP » issu de l’archive téléchargée sur le site de l’I.G.N. comme source de jeu de données. Dans la fenêtre suivante, nous confirmons les options de projection proposées par QGIS automatiquement. QGIS affiche alors une carte sur laquelle tous les départements sont colorés de manière identique.

Un rapide coup d’œil à la table d’attributs de cette couche d’information géographique (menu « Couche » puis « Ouvrir la table d’attributs ») nous permet de vérifier que derrière le simple affichage, les données sont clairement référencées : tous les départements sont identifiés par leur code Géofla et leur code département, ce qui va nous faciliter la tâche quand il va s’agir de fusionner ces données cartographiques avec les données statistiques de l’INSEE.

La table d'attributs de la couche départements

Récupération des données statistiques

On utilisera, pour obtenir des données statistiques fiables et à jour le site de l’INSEE, et en particulier la rubrique « Statistiques locales ». Les données sont accessibles en ligne, et téléchargeables [3]. Ainsi, nous pouvons aisément télécharger les données consacrées à l’espérance de vie classée par département, et le fichier que nous allons manipuler afin d’intégrer les données dans QGIS.

Préparation des données statistiques

On ouvre le fichier téléchargé avec LibreOffice, puis, afin de l’intégrer à QGIS :

  1. on supprime tous les caractères accentués et les feuilles inutiles (dans notre exemple, la seconde feuille)
  2. on supprime toutes les lignes « inutiles », au début et à la fin de la feuille des données
  3. on simplifie le titre de chacune des colonnes afin d’en limiter le nombre de caractères (conseil : max. 8 caractères, et toujours sans accents bien entendu)
  4. on crée une colonne à gauche, que l’on nomme « id », et dans laquelle on numérote chaque ligne (de 1, pour le département de l’Ain, à 96 pour le Val-d’Oise)
  5. on peut enfin supprimer toutes les colonnes de statistiques dont on n’a pas besoin

Au final, votre fichier doit ressembler à ceci :

Enregistrons ce fichier au format .dbf, en choisissant le format de caractères ASCII/US.

Intégration des statistiques à la carte dans QGIS

De retour dans QGIS, nous ouvrons le fichier .dbf créé à l’instant comme nouvelle couche vecteur (menu « Couche » puis « Ajouter une couche vecteur »). Afin de pouvoir sélectionner le fichier .dbf dans le « Jeu de données », nous sélectionnons « Tous les fichiers ».

En double-cliquant sur la couche des départements, nous ouvrons une fenêtre permettant de gérer l’affichage de cette couche. Parmi les onglets disponibles, nous repérons « Jointure ». C’est avec ces outils que nous allons fusionner les départements de la couche Géofla avec les données de l’INSEE.

En cliquant sur le bouton « + », une nouvelle fenêtre intitulée « Ajouter une jointure vectorielle » s’affiche. Nous n’avons plus qu’à sélectionner la couche « esperance » (mes données INSEE), dont le champs « ID » correspond à « ID_GEOFLA » de la couche département. Confirmons tout cela...

Toujours dans cette même fenêtre, choisissons maintenant l’onglet « Style ». Faisons basculer le style de « Valeur unique » à « Gradué ». C’est le moment de choisir le dégradé que nous souhaitons voir apparaître sur notre carte finale. Dans le cas, présent, après avoir cliqué sur « Nouvelle palette de couleur », nous choisissons « Dégradé », puis la couleur 1 et 2 variant entre jaune clair et rouge foncé. Notre carte est presque prête ! Nous choisissons dans les colonnes disponibles celle qui correspond au titre donnée dans le fichier de statistiques (dans l’exemple ci-dessous : « espfe » pour « espérance de vie des femmes »), puis la méthode de tri des données (intervalles réguliers ? quantiles ?), le nombre de classes...

Une dernière confirmation avec un dernier clic sur « Ok » et...

N’oublions pas d’enregistrer notre projet...

Conclusion : tout cela ne fait-il pas un peu trop de manipulations pour une carte ?

Clairement, la réponse est non. Deux raisons à cela :

  • nous avons pris un exemple sur une donnée statistiques, mais l’intérêt de cette manipulation est de permettre d’intégrer dans un seul fichier .dbf un nombre illimité de données... Il suffit de les récupérer sur le site de l’INSEE, et d’ajouter des colonnes dans LibreOffice... Vous aurez alors à disposition un nombre très impressionnant de cartes thématiques, qu’il suffira d’appeler en sélectionnant la colonne ad hoc dans l’onglet « Style » de l’espace de gestion de votre couche d’information géographique...
  • nous n’avons pas réalisé une carte statique... maintenant que les manipulations techniques sont faites, nous pouvons faire de la géographie : changer d’échelle, jouer sur la discrétisation, croiser ces données avec des cartes topographiques, etc.

Notes

[1Et même si vous la trouvez... avez-vous seulement le droit de l’utiliser ?

[2Un article sur ce thème a déjà été publié sur le site

[3Dans un format certes peu conventionnel, mais nous réglerons ce problème facilement !

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