SAVANE est le principal module du système SavGIS. Il intègre un ensemble étendu de fonctionnalités pour l’interrogation, le traitement et la représentation des informations contenues dans une base de données géographiques. L’utilisation de SAVANE ne réclame pas l’apprentissage d’un langage de commande spécifique. L’interface rassemble dans un environnement ergonomique une grande variété d’outils de consultation, de cartographie, de recherches multicritères, d’analyse statistique, de superpositions, géo-jointures, lissages, d’analyses d’itinéraires et de voisinage, de modélisation. Le logiciel est un outil polyvalent et intégré qui permet d’appréhender rapidement toutes les facettes du travail d’exploitation d’un SIG.

Cartes, cadres et requêtes

Le document de base du module SAVANE est une carte, c’est-à-dire une feuille destinée à contenir une représentation graphique de données géographiques. A l’entrée dans SAVANE – après avoir indiqué le nom de la base, l’utilisateur et la vue externe - apparaît donc une feuille sur l’écran. Cette feuille contient par défaut un cadre géographique.

Un cadre géographique correspond au résultat d’une requête sur la base de données : SAVANE utilise le principe de la requête pour l’interrogation d’une base de données. Il faut enchaîner les opérations, le résultat de l’une pouvant servir d’entrée à la suivante. Une interrogation, une requête, est donc composée d’un ensemble d’opérations que l’on déclenche grâce au menu principal, et que l’on peut conserver sous forme de macro-commande.

Un cadre peut donc être vu comme une fenêtre sur la base de données contenant, à un moment donné, un état temporaire de la base correspondant à une interrogation et aux opérations effectuées (calculs, création de nouvelles variables, croisement et jointure d’objets, etc.). L’état temporaire de la base lié au cadre est conservé avec la carte qui contient le cadre, ainsi que la macro-commande correspondant à toutes les opérations effectuées dans ce cadre. En plus de la requête et de l’état temporaire de la base, au cadre sont attachés des paramètres qui lui sont propres (espace visualisé, projection géographique, échelle de tracé, visualisation des amorces géographiques ou de projection, type de dessin pour le bord, position dans la carte).

Une carte peut contenir simultanément jusqu’à douze cadres différents. Elle doit en contenir un au minimum. Un cadre doit être sélectionné dans la carte pour avoir accès aux menus des commandes d’interrogation de la base de données. Le cadre correspond à un espace géographique, délimité par le bord du cadre. La requête liée au cadre utilise par défaut cet espace géographique pour sélectionner les objets de la base, mais l’utilisateur peut spécifier une fenêtre géographique différente pour la requête, ou modifier l’espace de visualisation du cadre sans modifier la fenêtre géographique de la requête. Dans un cas, la fenêtre de la requête correspond à une opération de sélection des objets de la base de données, dans l’autre cas, l’espace de visualisation du cadre correspond à un espace de dessin dans la carte, à une échelle donnée par l’utilisateur.

Principales opérations de manipulation de données

Les principales opérations concernent l’interrogation relationnelle des données géographiques dans un cadre. Toutes ces opérations sont accessibles par les menus et les dialogues :

- restriction, par formule, par valeur, ou sur un espace géographique,
- suppression de relations ou d’attributs, correspondant à l’opération relationnelle
de projection,
- jointures (classique, semi-jointure, jointures géométriques, semi-jointures géométriques),
- agrégations,
- regroupement thématique d’objets d’une même relation,
- géo-jointures suivies d’agrégations.

Outre les opérations relationnelles utilisant la localisation comme clé de jointure, des opérations sont spécifiques à la localisation des objets :
- calculs métriques (longueurs, périmètres, surfaces),
- création de zones tampons,
- calculs de distance entre objets,
- calculs de proximité ou faisant intervenir les voisins (comme par exemple les calculs de texture dans une relation de type pixel),

Plusieurs opérations permettent de changer de type d’objet géographique, comme par exemple :
- procédures d’interpolation, permettant de passer d’un type ligne ou point à un type pixel,
- procédures de rasterisation, permettant de passer d’un type zone à un type pixel,
- procédures de vectorisation, permettant de passer d’un type image à un type zone ou ligne.

De nombreuses autres opérations sont disponibles. Elles concernent essentiellement la création de nouveaux attributs à partir des attributs d’une relation, et l’exploration statistique des attributs. Par exemple, on peut créer de nouveaux attributs dans une relation :

- par calcul numérique ou logique entre les autres attributs de la relation. Il suffit d’indiquer la formule, qui peut contenir des opérateurs logiques (and, or, xor, not) comme des opérateurs numériques.
- par agrégation statistique (moyenne, somme, écart-type, etc.) d’un attribut numérique par rapport à un attribut nominal,
- par combinaison, comparaison, tri, etc.,
- par classification, pour créer un attribut nominal à partir d’un attribut numérique (classifications par intervalles, par quantiles, par progression, par moyennes emboîtées, etc.).

Masques et distances

La création de zones tampon, ou masques, permet de gérer agréablement les opérations de semi-jointures géométriques. Un masque est défini comme une zone géographique sans attribut dont l’objectif est l’utilisation ultérieure dans des opérations de sélection sur la localisation (appartenance ou non d’un objet au masque, lors d’une opération impliquant l’objet). Les masques peuvent être créés directement en dessinant sur l’écran, ou par rapport aux objets d’une relation (avec une distance permettant de créer un tampon autour de ces objets). SAVANE permet de combiner des masques entre eux grâce à une algèbre de masques : intersection, union, union exclusive, différence, inversion. Il permet également les opérations morphologiques d’érosion et de dilatation. Les masques sont conservés à la fois sous forme vectorielle et sous forme matricielle. La forme matricielle est recalculée à chaque changement d’espace géographique de travail.

Macro-commandes et méthodes

Toutes les opérations réalisées pendant une session de travail dans un cadre sont conservées dans une structure de macro-commande, liée au cadre. Cette macro-commande peut être exécutée de nouveau pour actualiser l’état de la base de données lié au cadre, et donc lié à la requête associée. Une macro-commande peut également être créée directement par l’utilisateur, en enregistrant une partie d’une requête. Cette macro-commande peut ensuite être exécutée de nouveau, et être intégrée dans la structure de la base comme une méthode sur les relations de la base. La base de données initiale peut donc s’enrichir peu à peu de méthodes d’utilisation des données. Une méthode est soit liée à une relation, si les procédures utilisées ne font appels qu’aux seuls attributs de cette relation, soit liée directement à la base, si elle fait appel aux attributs de plusieurs relations.

Le schéma des données, initialement relationnel (mis à part les types d’objets liées à la localisation), se rapproche donc du modèle objet, en encapsulant données et méthodes dans une même structure. On bénéficie ainsi à la fois de la gestion de la localisation (SIG) et de la gestion objet (BDOO) dans un même système.

Edition cartographique et impression

Puisque SAVANE gère et manipule des données localisées, il faut pouvoir représenter le résultat d’une requête, exactement comme l’on peut choisir les attributs graphiques d’une liste de valeurs (police, taille des caractères, largeur des colonnes, etc.) pour les imprimer sous forme de tableau. Pour des données bi-dimensionnelles, le processus est plus complexe puisque le résultat d’une requête peut être lui-même bi-dimensionnel, et le processus de représentation s’apparente alors à une cartographie.

SAVANE comporte donc naturellement un certain nombre de possibilités de représentation visant à associer valeurs (nominales ou numériques) ou types d’objet à des attributs graphiques : couleur, trame, symbole, type de trait, épaisseur, etc. Evidemment, les possibilités sont différentes en fonction du type d’objet géographique : par exemple, on peut représenter une zone par son contour, ou remplir l’intérieur de la zone par une couleur et une trame, mais on ne peut représenter un point que par un symbole. Cette association ne se fait qu’au moment de représenter sur une carte le résultat d’une requête dans un cadre. Pour cela, l’utilisateur dispose d’un explorateur cartographique qui lui permet de choisir les relations à dessiner dans le cadre, ainsi que tous les paramètres permettant d’associer les valeurs d’un attribut à une représentation graphique. Les légendes sont un moyen d’afficher ces paramètres : SAVANE permet également de dessiner les légendes sous des formes classiques en cartographie (caissons, symboles superposés ou contigus, etc.). Bien sûr, la requête peut être vide : l’utilisateur dessine alors les objets en fonction de leurs attributs d’origine. C’est la démarche habituelle lorsque l’on utilise le SIG uniquement à des fins d’exploration des objets.

L’explorateur cartographique permet également de dessiner des masques (en indiquant couleur et trame), des images géoréférencées, ainsi que des fonds graphiques. Les fonds graphiques sont des fichiers contenant exclusivement du dessin, sans la notion d’objet ou d’attribut descriptif. Les fichiers au format DXF sont un exemple de ce type de document. SAVANE permet à l’utilisateur d’afficher ce type de dessin dans un cadre, à condition bien sûr que les coordonnées soient compatibles : le repère doit être connu. Le dessin n’a pas forcément besoin d’être dans la même projection géographique que le cadre, SAVANE se charge de la transformation de projection si un fichier décrivant la projection du document a été créé. SAVANE permet également la représentation en trois dimensions si les données s’y prêtent. Dans ce cas, l’image calculée en perspective peut être collée dans la carte, ou sauvegardée comme un fichier image à part.

Utilisateurs et partage des bases de données

Chaque utilisateur doit avoir un espace de travail réservé car de nombreux traitements créent des fichiers temporaires qui ne doivent pas être mélangés entre différents utilisateurs. De même, les cartes et tous les objets graphiques qu’elles contiennent sont stockés dans un répertoire de l’utilisateur qui les a produites. Cet espace de travail est créé lors de la création de l’utilisateur avec le module SAVATECA. Les bases de données peuvent être partagées par tous les utilisateurs SavGIS. Chaque module actualise le schéma de la base dès qu’une modification a été effectuée par l’administrateur avec le module SAVATECA. Les états temporaires des bases de données sont stockées dans les cartes correspondantes, et se trouvent donc dans le répertoire de l’utilisateur.

Vecteur et raster

C’est une question qui était posée pendant de nombreuses années aux concepteurs de systèmes d’information géographique : vecteur ou raster ? La question concernait le mode de stockage de l’information de localisation (par arc ou par pixel) et, donc, implicitement, le mode de résolution et la précision de certaines procédures impliquant la localisation, notamment pour les mises en relation spatiale. Dans le système SavGIS, le stockage des données géographiques est résolument vecteur, pour tout ce qui est point, ligne, ou zone. Le type pixel s’apparente à un stockage raster, mais la résolution (la taille du pixel) est variable et est directement liée à la précision de la donnée : il n’y a pas de dégradation de l’information due au stockage. Par contre, SAVANE crée une matrice raster pour la résolution rapide de certaines opérations impliquant des relations zonales ou des masques, lorsque la précision de cette matrice est suffisante pour l’opération en question, ainsi que pour améliorer les temps d’affichage sur écran. Cette opération de rasterisation est transparente pour l’utilisateur.