Gocodage

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Géocodage Collecte des Données avec GPS
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Géocodage

• Définitions
• Géocodage et Référence géographique
• Définition de la géographie du recensement
• Hiérarchie administrative/statistique
• Sytème de Codage
• Méthodes de collecte de données
• Collection Directe
• Appareiment dadresses
• Bénéfices pour les ONSs

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Définition du géocodage

• Le géocodage peut être généralement défini comme
  l'attribution d'un code à une localisation
  géographique. Cependant, le géocodage réfère, le
  plus souvent, à une attribution plus spécifique
  de coordonnées géographiques (latitude et
  longitude) à une adresse individuelle.
  (traduction libre)
• Reference UN Report of the Expert Group Meeting
  on Contemporary Practices in Census Mapping and
  Use of Geographical Information Systems (2007)

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• 2 situations
• Un process plus général pour assigner des codes
  géographiques à des entités géographiques dans
  une base de données numérique.
• Concrètement, lopération de géocodage consiste à
  affecter des coordonnées géographiques à des
  adresses ou à des objets spatiaux. Cette
  affectation est en général réalisée avec des
  outils informatiques (géocodeurs) ou en mode GPS.
• Example Conversion des adresses de rues en
  coordonnées géographiques (Lat., Long.)

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Géocodage et Référence géographique

• Géocodage et Références géographiques
• Linformation géographique contient soit une
  référence géographique explicite (latitude
  longitude ou grille de coordonnées nationales) ou
  une référence géographique implicite (adresse,
  code postal, nom de route).
• Le géocodage, processus automatique, est utilisé
  pour transformer les références implicites en
  références explicites et permettre ainsi de
  localiser les objets et les événements sur la
  terre afin de les analyser.
• Géoréférencement
• Opération qui consiste à aligner des données
  géographiques à un système de coordonnées connu
  de telle sorte qu'elles puissent être mises en
  relation avec d'autres données géographiques pour
  être analysées, interrogees et visualisées.

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Hiérarchies administratives aux fins du
recensement
Définir la géographie du recensement
Développer le système de codage géographique
Etablissement de la liste des unités
administratives et statistiques
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Définition de la géographie du Recensement

• Hiérarchie administrative
• Etablissement dune liste de toutes les unités
  administratives et des unités statistiques de
  report
• Définition des rapports entre les types de
  limites dunités administratives et dunités de
  report (déclarantes)
• Rapport avec les autres unités de déclaration
  statistique ou de gestion (électorales, régions
  sanitaires, agglomérations, etc.)
• Délimitation des districts de recensements
  résolution appropriée pour les besoins de lONS
  et des utilisateurs
• Compatibilité avec les unités administratives

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Suite

• Concordance avec les recensements antérieurs
• Préserver, dans la mesure du possible, les
  limites du précédent recensement
• Si on est amené a définir de nouveaux districts
  de recensements, pour augmentation de la
  population subdiviser un DR existant plutôt que
  de changer ses limites
• Si les limites sont modifiées, des méthodes
  daptation plus complexes sont nécessaires
• Des fichiers de compatibilité ou d équivalence
  doivent etre compilés pour reportier les codes
  de chaque DR du présent recensement et le code
  tiré dun dénombrement antérieur. On indique dans
  ses fichiers si des unités ont été divisées ou
  agrégées.

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Exemple de hiérarchie administrative
pays
région
province
district
sous-district
Localité urbaine
Localité rurale
ward
District de recensement
District de recensement
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Exemple dunehiérarchie admin. imbriquée
Provinces
Districts
Localités
Districts de recensement
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Système de géocodage hiérarchique

• Un système de codage
• Attribuer un code unique à chaque DR
• Traiter et grouper les données de dénombrement
  relatives aux ménages dans chaque DR et agréger
  ces informations par unité admin./stat. pour
  diffusion
• Assurer un lien entre les données des entités
  géographiques du SIG et les données tabulaires du
  recensement (une approche basée pleinement sur le
  SIG pour la catographie censitaire).
• Flexible possibilité dincorporer de futures
  subdivisions administratives
• Compatible avec dautres systèmes de codage
  utilisés dans le pays

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Système de codage

• Pour chaque district de recensement Un numéro
  de code unique
• Système hiérarchique
• Les Unités géographiques sont numérotées à chaque
  niveau de la hiérarchie administrative
  (intervalles entre les nombres pour permettre des
  insertions ultérieures)
• Par exemple au niveau de la province, les unités
  peuvent être numérotées 5, 10, 15 et ainsi de
  suite (de même pour les unités administratives de
  niveau inférieur et les DR).
• Plus de chiffres sont nécessaires à des niveaux
  inférieurs
• L'identificateur unique de chaque district de
  recensement (unité de niveau le plus bas)
  concaténation des identificteurs des unites
  admin. Unités dont fait partie le district de
  recensement

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Example dun système de Codage

• Un petit pays pourrait utiliser le système de
  codage suivant
• Province 2 chiffres
• District 3 chiffres
• Localité 4 chiffres
• DR 4 chiffres
• Un district de recensement qui a pour code 10 025
  0105 0073 le district de recensement
  numéro 73 est situé dans la province 10,
  district 25 et localité 105.
• Ce code unique est stocké dans la base de données
  comme un entier (long) ou une chaîne de 13
  caractères.

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cont.

• La variable entière offre lavantage de
  sélectionner et intérroger facilement les
  sous-ensembles qui constituent le code (SQL)
• Exemple de requête
• SELECT ID gt 1203501550000 AND ID lt 1203501560000
• Va trouver tous les DRs au sein de la localité
  numéro 155 dans la base de données ou sur la
  carte sous forme numérique

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(cont.)

• Des conventions de codage spéciales doivent être
  développées dans le cas ou les unités admin. and
  les unités statistiques ne sont pas imbriquées.
• Maintenance les services nationaux de
  statistique devrait maintenir une liste maîtresse
  (Master List) des DR et des unités
  administratives et de leurs codes respectifs et
  de rendre compte de changements apportés à cette
  Liste au SIG et à la des bases de données du
  recensement.

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Autres Hiérarchies
Un pays donné
Pays
Province
District
Localite
district de recensement
Blocks
Building
Dwelling
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Coding Scheme
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Methods de Collecte Données

• Deux méthods principales
• Collecte Directe
• Appariement dadresses

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Collecte Directe

• Numériser à partir des cartes topographiques
  disponibles
• Collecte directe utilisant les techniques de
  terrain (ex.GPS)

Numérisation à partir des cartes topographiques
Global Positioning System (GPS)
Areas, Street, Dwelling
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Géocodage au numéro de rue par interpolation
linéaire

• Le géocodage au numéro de rue est nécessaire pour
  les études à léchelle dune ville.
• Ce type de géocodage est utilise lorsquil
  existe une base de donnees detaillee du reseau de
  rues et un fichier dadresses.
• Une base de données du réseau de rues comportant
  la description de la géographie des tronçons de
  rues, leurs noms, côté droit et gauche et les
  numéros de leurs extrémités début droit, début
  gauche, fin droit, fin gauche.
• Les coordonnées du point à géocoder sont alors
  calculées par interpolation linéaire.

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Appariement dadresses (Address Matching)
Tronçon de rue
Réseau de rues
Left of Street
First Avenue
1
99
51
Left of Street
First Avenue
2
100
32
address number
1
99
Right of Street
Main Street
Second Avenue
Nodes
2
100
Right of Street
Second Avenue
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Exemple Géocodage de ladresse 10 rue Nelson
Mandela, New York

• Le moteur de géocodage cherche dans le fichier de
  référence le tronçon de voie associé à une plage
  de numéros comportant le 10, dont le type est
  égal à 'rue', dont le nom est égal à Nelson
  Mandela', et correspondant à la commune
  recherchée.
• Le point est positionné sur le tracé de la rue
  par interpolation linéaire du numéro de rue à
  positionner entre les valeurs de numéro début et
  fin du tronçon
• Niveau de précision quelques dizaines de mètres

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Staff Expertise Recommendations
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Géocodage Bénéfices pour les ONS

• Permet de générer des cartes de haute qualité
  pour leur utilisation dans la phase de collecte
• Permet de réduire le travail requis pour mettre à
  jour les cartes pour les recensements futurs
• Les techniques de codage sont transparentes et
  transférables
• Loffice National de Statistique est souvent en
  charge du système de codage du pays et pourra
  faire valoir ceci dans la coordination nationale
  pour linfrastructure nationale de données
  spatiales

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En guise de conclusion

• Les technologies sont accessibles et permettent
  la délimitation indépendamment de l'existence
  d'adresse
• De nombreuses méthodes sont disponibles et les
  technologies existent pour soutenir les cadres de
  géocodage précis.
• Le système géocodage constitue une valeur ajoutée
  pour l'analyse géographique de données
  statistiques, basée sur les SIG

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Introduction au GPS

• Comment fonctionne le GPS
• Sources derreur et de précision
• Choisir un GPS
• Avantages Limites du GPS

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Global Positioning Systems (GPS)

• La technologie a révolutionné le domaine de la
  cartographie au cours des dernières années.
• Les prix des récepteurs GPS ont chuté.
• Les méthodes GPS ont été intégrées dans de
  nombreuses applications.
• Les groupes d'utilisateurs sont très répandus (la
  gestion des reseaux publics, topographie,
  navigation). GPS a contribué à améliorer et
  avancer la recherche sur le terrain dans des
  domaines tels que la biologie, la foresterie, la
  géologie, l'épidémiologie et des études de
  population.

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Global Positioning Systems (cont.)

• GPS est devenu un outil majeur dans les
  applications cartographiques pour le recensement
• Localisation des élements ponctuels tels que les
  centres de service ou villages
• Les coordonnées peuvent être téléchargées ou
  saisies manuellement dans un système de
  cartographie numérique ou SIG, et peut être
  combiné avec des informations géoréférencées
  existantes.

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Comment fonctionne le GPS

• Les récepteurs GPS captent les signaux transmis
  depuis plus de 24 satellites de - 21 satellites
  actifs et trois de rechange. Le système est
  appelé NAVSTAR, et est mis à jour par le US
  Department of Defense
• Les satellites tournent autour de la terre en six
  plans orbitaux à une altitude d'environ 20000
  kilomètres. À tout moment donné, de cinq à huit
  satellites GPS sont dans le "champ de vision"
  d'un utilisateur sur la surface de la terre
• La position sur la surface de la terre est
  déterminée en mesurant la distance entre
  plusieurs satellites, selon la méthode de
  triangulation.

30
The global positioning system (GPS)
31
The global positioning system (cont.)

• Les satellites GPS effectuent le tour de la Terre
  deux fois par jour
• Le signal du satellite
• Trois types d'informations codées, essentielles
  pour déterminer une position
• Le récepteur
• 1. Calcule la distance pour le premier satellite
  dont lutilisateur est capable de capter son
  signal.
• 2. Calcule la distance à un deuxième satellite
  pour lesquel il est capable de capter un signal.
• 3. Répète l'opération décrite sous le point 2
  avec un troisième satellite .

32
How GPS determines a locations coordinates
a
b
c
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Sources derreurs du signal GPS

• Retards dus à des perturbations atmosphèriques
• Dispersion des signaux en trajets multiples
  (multipath)
• Erreurs dues à lhorloge du récepteur

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Differential GPS
35
Précision des GPS

• Pour les récepteurs GPS relativement pas chers
• Dans les 15 à 100 mètres pour des applications
  civiles.
• Le GPS différentiel réduit les erreurs
• Précision de l'ordre de 3 - 10m peut être
  réalisée avec du matériel très abordable et dans
  un délai dobservation plus court.
• Les systèmes plus chers et une collecte des
  données plus longue pour chaque lecture de
  coordonnée peut permettre d'obtenir une précision
  submétrique

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Séléctionner une unité GPS

• Les récepteurs GPS disponibles dans le commerce
  varient en prix et capacités techniques
• Les spécifications techniques déterminent la
  precision avec laquelle on peut mesurer les
  positions
• Plus le récepteur est puissant, plus il sera
  coûteux
• La précision des systèmes standard est tout à
  fait suffisante pour de nombreuses applications
  cartographiques.
• Récepteurs varient également en termes de
  facilité d'utilisation et de capacités de suivi
  (tracking) qui sont utiles pour la navigation

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Avantages et limites des GPS

• Avantages
• Relativement peu coûteux, faciles à utiliser dans
  la collecte de données sur le terrain
• Les unités modernes requierent très peu de
  formation pour une bonne utilisation
• Les données recueillies peuvent être integrees
  directement dans les bases de données SIG en
  minimisant les d'entrée de données intermédiaires
  ou des mesures de conversion de données
• Couverture disponible dans le monde entier
• Une précision suffisante pour de nombreuses
  applications de cartographie censitaire- haute
  précision réalisable avec correction
  différentielle.

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Limites

• Signal peut être dispersé dans des zones urbaines
  denses ou forestières. Dans les milieux urbains
  denses, les erreurs possibles du GPS standard
  (norme 15m jusqu'à 100 mètres) peuvent ne pas
  être suffisantes
• La précision du GPS Standard peut exiger les
  techniques du GPS différentiel
• Le GPS différentiel est plus chèr, nécessite plus
  de temps dans le domaine de la collecte de
  données, post-traitement plus complexe pour
  obtenir des informations plus précises
• Un très grand nombre d'unités GPS peut être
  nécessaire pour seulement une courte période de
  collecte des données.

39
Wheres your Datum
40

• Merci pour votre attention

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Geocoding Classifications (cont.)

• Initial creation of Civil Divisions through
  digitizing or segmentation/pixel based-approaches
• Low to Zero levels of sampling through the
  accurate placing of coded units, but flexible
  enough to include changes
• Appropriate detail that fits with the boundaries
  of a geographic area for a given country

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• Le principe du géocodage
• Le géocodage consiste à associer à un point de
  lespace ses coordonnées dans un système défini.
  Pour un système dinformation géographique
  travaillant en deux dimensions, il sagit donc de
  définir la position dun point par un couple de
  coordonnées (X, Y). Le point ainsi repéré peut
  alors être intégré dans le SIG pour y faire
  lobjet de traitements mettant en jeu sa position
  géographique.
• Concrètement, lopération de géocodage consiste
  généralement à associer à une adresse postale un
  couple de coordonnées (X, Y).
• Ainsi le 10, rue Le Brun à Paris (siège de
  lInstitut dAnalyse Géographique) est associé au
  couple de coordonnées
• X 601362 Y 2426512 (dans le système de
  coordonnées Lambert 2 étendu).
• Types de géocodage et données de références
• Pour automatiser cette opération, les SIG sont
  dotés de géocodeurs qui permettent de déterminer
  les coordonnées dune adresse en utilisant des
  données géographiques de référence dont les
  coordonnées sont connues. En fonction de la
  précision du géocodage souhaité les données de
  références peuvent être des coordonnées de
  communes, de rues, ou de points remarquables.
• Géocodage à la commune
• Dans le cas dun géocodage à la commune le point
  géocodé est associé aux coordonnées du centroïde
  de la commune auquel il appartient. Avec une
  telle méthode, toutes les adresses dune même
  commune sont géocodées en un même point. Pour une
  commune de surface importante, lerreur de
  positionnement peut atteindre plusieurs
  kilomètres.
• Ce type de géocodage peut être utilisé pour des
  études à léchelle nationale, régionale ou
  départementale. Il a lavantage dêtre
  relativement simple et rapide à mettre en uvre.

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Operational Considerations

• Recueillir des données précises au niveau de
  localisations ponctuelles (ou très faible niveau
  géographique tel un îlot) et de l'attribution des
  codes à utiliser dans la diffusion.
• Coding the centroid, building corners, or
  building point of entry coordinates for a unit
  such as a block of land, building or dwelling
• Coordinates must contain latitude and longitude
  or standardized x and y points for gridded
  interpolation. A Z or Zed coordinate may
  represent altitude or elevation
• Codes cover each geographic unit and have a
  combinational relationship to distinguish
  different units (Enumeration Areas/Blocks)

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Portee du geocodage ?

• Permet une approche basee pleinement sur le SIG
  pour la catographie censitaire (Movement into a
  fully GIS based approach to census mapping)
• Permet de Generer des cartes de haute qualite
  pour leur utilisation dans la phase de collecte
• Reduire le travail requis pour mettre a jour les
  cartes pour les recensements futurs.
• Aggreger des enregistrements en unités
  personnalisées pour satisfaire aux exigences de
  l'utilisateur

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Definition of Geocoding (cont.)

• Operationnelle
• Le geocodage est un processus informatise qui
  transforme l'information sur une unité, à partir
  de laquelle les informations statistiques sont
  recueillies, en un ensemble de coordonnees
  decrivant la position geographique de cette
  unite.

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Géocodage (ESRI)

• Opération SIG de conversion d'adresses en données
  spatiales qui peuvent être affichées en tant
  qu'entités sur une carte, généralement en
  référençant les informations d'adresse à partir
  d'une couche de données de segment de rue.
• Le géocodage est le processus utilisé pour
  attribuer un identificateur géographique (code)
  aux détails cartographiques et aux
  enregistrements de données. Les géocodes ainsi
  créés permettent d'apparier géographiquement les
  données. (STATCANADA)ou Le géocodage est le
  processus utilisé pour attribuer un code
  géographique à des traits physiques sur les
  cartes et aux enregistrements de données. Ces
  codes permettent d'apparier géographiquement les
  données. (STATCANADA)

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Data Maintenance

• Cleaning Addresses
• Retaining only the key address elements
• Establish a Matchcode (indicator of which address
  elements will determine the geocode)
• Eliminating extraneous characters
• Standardizing Spelling

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Quelques Problèmes

• Besoin dun grand nombre (coûteux), necessitant
  un aussi grand nombre dopérateurs, pour des
  campagnes de mesure ponctuelles