La géomatique (par Patrick White)

Depuis la Révolution tranquille, l'informatique a envahi progressivement notre vie de tous les jours. La génération des années 40-50 a suivi ses premiers cours avec des cartes perforées vers la fin des années soixante et s'est penchée sur les touches de son micro-ordinateur quinze ans plus tard. Peu de domaines de ses activités quotidiennes ont été épargnés.

Ainsi, l'évolution des besoins et les changements technologiques sont deux facteurs qui contribuent parfois à un décloisonnement des disciplines scientifiques qui, mises en interaction continuelle, entraîne l'ouverture de voies inédites pour répondre à des exigences nouvelles. La géomatique, la convergence des technologies de géodésie et de l'informatique, en est un exemple. On parle ici de convergence technologique, il serait plutôt préférable de dire qu'il y a un processus de diffusion et d'interpénétration entre l'informatisation et la géodésie.

Depuis la fin des années 70', on assiste non seulement à une multiplication constante des besoins en information sur le territoire québécois et sur l'environnement mais on remarque également que les utilisateurs veulent être informés dans un laps de temps le plus succint possible pour avoir la possibilité d'intervenir de façon plus directe dans le maniement de l'information. "Au Québec seulement, on estime que ces besoins génèrent des activités qui fournissent de l'emploi à près de 5000 personnes et entraînent des investissements annuels de quelque 186 M$ " (1). En ce sens, la mise sur pied d'un plan géomatique s'est imposé pour pouvoir permettre à la province de constituer un véritable système d'information sur le territoire.

Alors que de nombreux groupes de pression dénoncent le manque de planification sur le développement du territoire ou sur les stratégies d'intervention en cas de sinistre, comme cela aurait pu être le cas l'an dernier à Saint-Basile-le-Grand, qu'en est-il ici au Québec, de la situation de la recherche en géomatique ? Quelles en sont les différentes applications, ici à l'Université Laval, dans le cadre du nouveau programme de géomatique? Quel est l'impact global de cette technologie dans la société ? Voilà des questions qui nous animent.
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(1) UNIVERSITE LAVAL, "Une nouvelle approche à l'étude du territoire: la géomatique ", Québec, Communiqué de presse, 1989, p. 1

Essentiellement, le but de notre travail sera d'évaluer les possibilités qu'offre la géomatique en général dans le secteurs des communications. Plus spécifiquement, nous regarderons quels sont les moyens mis en place à l'Université Laval, pour mieux définir cette nouvelle discipline d'étude. Dans les faits, notre analyse se veut une étude de cas originale puisque, dans l'état actuel de nos connaissances, peu d'études ont été publiées sur ce programme de géomatique, récemment fondé.

Dans le but de dégager formellement des observations sur la géomatique en général, nous en donnerons tout d'abord différentes définitions et par la suite, nous présenterons les nombreuses applications.
Par après, nous brosserons un portrait historique du programme de géomatique, et tout ce qu'il sous-tendait à l'origine, nous préciserons ensuite les diverses initiatives du département, nous en profiterons pour présenter le programme général de formation et justifierons si tel est le cas, la viabilité d'un tel centre de géomatique. Finalement, nous aborderons l'impact que peut avoir cette technologie sur nous tous et concluerons avec une réflexion personnelle à ce sujet.

A chaque nouveau domaine d'étude, un certain jargon vient exprimer les concepts et les notions utilisés. Mais nécessairement, certaines imprécisions se font toujours sentir dans l'expression de ce nouveau monde de notions. Nous défions dès maintenant ce problème, en définissant certains termes que nous allons utiliser tout au long de notre travail.

1.1 Définitions de la géomatique.

Selon Louis Laberge, ancien étudiant au département de géographie, "la géomatique traite, manipule et représente les informations à caractère géographique. Le qualificatif géographique exprime ici l'approche globale des études dans les domaines géographiques traditionnels" .(2) Un récent rapport du gouvernement québécois définit, lui, le courant géomatique comme étant " un domaine scientifique et technique ayant pour objet la recherche, le développement et les applications des
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(2) LABERGE, Louis.- Modèle de classification de l'information localisée.- Québec , Université Laval, 1987, p.3

techniques de captage, de traitement, de manipulation, de repésentation et de diffusion automatique de données localisées géographiquement " (3). De son côté, le département des sciences géodésiques considère que
"la géomatique a donc pour but de définir les systèmes de référence reliés à la terre, de développer et d'utiliser les méthodologies et techniques à partir desquelles est obtenue l'information du territoire et de rendre cette information accessible aux divers usagers. " (4). A ce propos, le professeur Yvan Bédard nous confiait en entrevue que la géomatique, approche multidisciplinaire, est un vocable plus englobant pour désigner tout ce qui se rattache aux sciences de la géodésie et de l'arpentage. Par ailleurs, les dictionnaires Robert et Larousse consultés ne circonscrivent pas cette notion. Bien que l'on constate que la géomatique semble être une réponse parmi tant d'autres à cette soif d'informations qui caractérise le système capitaliste, on peut affirmer que la multitude de définitions trahit un peu le caractère flou de ce champ d'études et réflète aussi des variations importantes dans les exigences des divers auteurs.

1.2 Différence entre "information" et "donnée"

Comme nous l'avons vu en classe, une donnée est une représentation conventionnelle d'une information sous une forme convenant à son traitement par ordinateur. Compte tenu que notre approche est assez conceptuelle, nous utiliserons les deux termes au cours de ce travail, en prenant pour acquis que " l'information est l'essence même du message. C'est le but de message. " (5). Nous préférons distinguer tout de suite ces deux termes similaires pour ne pas nous égarer au cours de notre exposé.

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(3) QUEBEC, Comité gouvernemental sur le graphisme et les banques de données localisées.- Le développement de la géomatique au Québec .- Québec, Ministère de l'Energie et des Ressources, 1987, p. 10
(4) UNIVERSITE LAVAL, Géomatique: faculté de foresterie et de géodésie, Québec, Département des sciences géodésiques et de télédétection, 1987, p. 2
(5) LABERGE, Louis.- op. cit. , p. 4

1.3 Les applications de la géomatique

La géomatique offre de multiples applications quant à la production et à la gestion rationnelle du territoire. Elle permet par exemple, de suivre l'état de la regénération d'une forêt à partir de photos prises d'un satellite, de mesurer la proportion du territoire d'une ferme consacrée à un type de culture donné à l'aide d'images radar ou encore d'intégrer grâce à des banques d'information, tous les détails pertinents au territoire d'une ville ( réseau de gaz naturel, d'aqueduc, d'égout, d'électricité etc.) afin de mieux répondre aux nouveaux besoins de la société.

Actuellement, les activités reliées à la géomatique gravitent beaucoup autour du secteur public et para-public. C'est une des raisons pour lesquelles la géomatique est en plein essor. Le coup de pouce du gouvernement québécois d'ici trois ans sera de l'ordre de 45 M $, (6) ce qui montre que les milieux gouvernementaux sont prêts à mettre le prix car le besoin de connaître le territoire pour bien le gérer oriente la recherche dans cette voie. En effet, cette discipline en intègre plusieurs autres telles la géodésie, la photogrammétrie, la télédétection, la topométrie, l'hydrographie, l'arpentage ou encore la cartographie (et encore là, j'en oublie !), tous des moyens de produire numériquement des documents.

Par comparaison, en 1968 on faisait appel aux " techniques nouvelles de la mécanographie pour faciliter l'enregistrement des renseignements et leur accès. Ces techniques découlent du fonctionnement et des possibilités de certains appareils du type "ordinateur". Ceux-ci offent une capacité d'adaptation et une rapidité d'opération de plus en plus recherchée pour résoudre les problèmes actuels et futurs (...) de classification " (7). Cet écart qui sépare ces deux techniques nous montre bien la métamorphose des outils employés pour recueillir les informations géographiques.
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(6) UNIVERSITE LAVAL, Une nouvelle approche à l'étude du territoire: la géomatique , 1989, p. 2
(7) LeBLOND, Robert, La codification et l'accession automatisés ds cartes thématiques:, Mémoire présenté à l'Institut de Géo. de l'U. Laval, Québec, 1968, p. 11

Ces nouvelles réalités permettent entre autres de mesurer l'espace d'une forêt touchée par une épidémie ou par des feux mais aussi de veiller à la conservation de la faune et à la récréation (sentiers d'interprétation, parcs etc. ). "La mesure et la cartographie des fonds marins, des marées et des courants ainsi que par exemple, le positionnement de plates-formes de forage " (8) sont quelques applications de l'hydrographie, elle-même réunie au sein de l'intégration géomatique. Ce nouveau virage informatique a de plus permis d'archiver les informations sur le territoire dans des immenses banques de données qui deviennent des instruments de premier ordre pour la consultation et l'aménagement géographiques du Québec. La géomatique utilise donc les données obtenues à l'aide de mesures très avançées dans le but de "produire" de l'information sur le territoire. Ainsi, l'information est considérée ici comme une bien économique spécial. Vu sous l'angle technique et économique dans lequel s'inscrit la géomatique, l'information serait un produit. Voilà, somme toute, ce qui constitue l'essentiel des applications recconnues comme inhérentes au virage géomatique.

2. Etude de cas: La place que tient la géomatique à l'Université Laval

2.1 Historique de la Faculté de foresterie et de géodésie

La géomatique s'inspire surtout de ses proches parents, l'arpentage et la géodésie, auxquels les changements technologiques et les nouveaux besoins de la société ont donné de nouvelles particularités et un visage rajeuni. Les programmes offerts dans cette concentration ont suivi de près l'évolution de ces besoins. En 1919, on juge opportun de fusionner l'école de sciences forestières et l'école d'arpentage instituées, toutes deux, au début du siècle et l'on fonde ainsi l'Ecole d'arpentage et de génie forestier qui devient une faculté en 1945. Puis en 1962 , une décision du Conseil universitaire reconnaît l'existence de deux départements: celui d'arpentage et l'autre de génie forestier. A partir de l'année 1964, ils vont se retrouver sous la tutelle de la Faculté de foresterie et de géodésie. Puis, au tout début de l'année 1965, dans le courant des remous qui
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(8) UNIVERSITE LAVAL.- Géomatique .- Québec, Dep. sc. géodésiques, 1987. p.4

modelaient le Québec moderne, cinq nouvelles structures départementales voient le jour. Dès 1983, l'on charge un groupe de travail d'analyser la situation qui prévaut à la faculté et de faire les propositions qui s'imposent. En 1984, le Conseil de l'Université adopte les recommandations de ce rapport , abolit les cinq départements créés en 1965 et en fonde trois nouveaux : le Département des sciences forestières, le Département des sciences du bois et le Département des sciences géodésiques et de télédétection. (9) Finalement, suite à deux nouvelles années de consultations et de démarches, la faculté procède en 1986 à l'abolition du programme en géodésie-arpentage et le remplace par un programme en géomatique, symbole d' "un changement radical dans la philosophie et l'approche de l'enseignement de cette science " (10) et d'un désir de moderniser le système d'éducation post-secondaire.

2.2 Les initiatives reliées au programme de baccalauréat en géomatique

Le vent en poupe, la filière géomatique a permis de recruter tout d'abord plusieurs jeunes professeurs et de tripler les effectifs étudiants incrits au département des sciences géodésiques et de télédétection. Ces deux phénomènes ont contribué, selon Yvan Bédard (professeur) à revitaliser la recherche et conséquemment à une augmentation des subventions de recherche et l'acquisition d'un parc d'équipements scientifiques à la fine pointe de la technologie. De plus, dans la foulée du nouvel optique à laquelle l'Université s'est engagée, un centre de géomatique a vu le jour. Cette "ruche" intelectuelle se veut un réseau de recherche où l'on retrouve des laboratoires: un de photogrammétrie (photos aériennes), un second de télédétection (satellites), un autre concernant les systèmes d'information à référence spatiale (cadastres et base de données), un quatrième pour la cartographie et un dernier axé sur la métrologie-géodésie (formes et dimensions de la Terre).
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(9) UNIVERSITE LAVAL, Faculté de Foresterie et de Géodésie: Annuaire 1988-1989 , Québec, 1988, passim pp. 11-17

(10) HAMANN, Jean.- "Le virage géomatique frappe".- in Au fil des événements, 12 janvier 1989

Plusieurs autres ententes avec des entreprises du milieu sont à souligner. Tout d'abord, les étudiants du premier cycle sont supervisés par des firmes d'arpenteurs-géomètres ou d'ingénieurs forestiers au cours de leur troisième année du baccalauréat. De plus, de nombreux stages de formation en milieu de travail sont effectués, particulièrement chez Abitibi-Price, qui semble s'intéresser à collaborer avec l'Université. Mais aussi, il y a le Ministère de l'Enseignement supérieur et de la Science qui accorde, régulièrement, des subventions spéciales d'investissements pour l'achat d'appareils d'enseignement. Ces initiatives vont dans la lignée des recommandations du rapport Godin sur les nouveaux impératifs de la science et de la technologie, à savoir qu'au département des sciences géodésiques, le programme de géomatique favorise les relations entreprise-université et que les autorités compétentes de l'institution ont pris la peine de créer un centre de recherche spécialisée créant des liens avec les milieux gouvernementaux et le secteur privé. (11)

Il serait bon de souligner, dans le même ordre d'idées, que la Faculté possède sa propre station expérimentale: la Forêt Montmorency dans le Parc des Laurentides. Cela facilite l'enseignement des sciences à l'université et permet aux étudiants de s'adonner à des travaux pratiques et de poursuivre leurs recherches dans des installations et ce, en permancence. Le programme est aussi conçu pour donner la possibilité aux étudiants d'utiliser les serres dont la Faculté est propriétaire. Les emplois de vacances aux frais de compagnies d'exploitation forestière ou d'arpenteurs-géomètres sont monnaie courante. Les universitaires ont aussi la chance de pouvoir poursuivre leurs études plus facilement puisque huit types de bourses leur sont offertes, sans compter les nombreuses médailles et prix remis à chaque année. Ces diverses sources de motivation nous apparaissent propices à inciter les étudiants à aller toujours plus de l'avant dans leurs études.
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(11) QUEBEC .- Les nouveaux impératifs de la science et de la technologie: la nécessaire collaboration .- Ministère des Communications (Direction de la planification stratégique), 1988, p. 12

2.3 La teneur du programme de baccalauréat en géomatique

L'Université Laval est la seule institution francophone du Canada qui gère un centre de géomatique. Au pays, seulement trois universités anglaises offrent cette possibilité. Plus près de nous, à Québec, le Collège de Limoilou a fondé récemment un département de géomatique, mais les structures administratives ne sont pas encore bien définies.

Le programme de baccalauréat offert à Laval est axé non pas sur une approche analytique traditionelle mais plutôt sous un angle systémique. En effet, "with increasing importance of spatial informations sytems, yesterday's individual disciplines such as geodesy, photogrammetry, surveying, cartographie and remote sensing to name a few, are more and more considered as a part of a more global business: spatial information" (12). Comme nous le disions au tout début du travail, la force du programme de géomatique de l'Université Laval est certes son accent mutidisciplinaire. Plus précisément, l'étudiant doit suivre des cours de connaisance générale touchant à cinq domaines qui tendent de plus en plus à s'intégrer.

A) La télédétection

A l'aide de données transmises par satellite, les élèves sont amenés à faire des inventaires de forêt partout dans le monde mais surtout au Québec. Entre autres, ils peuvent suivre l'évolution de la végétation à divers points du globe et essayer de trouver des endroits propices à l'exploitation de minerais.

B) Le système d'information à référence spatiale (SIRS)

Bien qu'utilisés aussi dans les banques et les centres hospitaliers, les systèmes d'information sont multiples. Pour sa part, le SIRS est "un système d'information du territoire qui constitue un instrument de décision dans les domaines juridique, administratif et économique, et une
aide pour la planification et le développement; il comprend d'une part
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(12) BEDARD, Yvan et al.- " Modernizing surveying and mapping education: The programs in Geomatics at Laval University.- in CISM Journal, Vol 42, n0 2, Eté 1988, p. 113

une base de données se rapportant aus sol sur un territoire donné et d'autre part, les procédures et techniques nécessaires à la mise à jour systématique, a traitement et à la diffusion des données " (13). Le plus bel exemple d'application que les étudiants en géomatique pourrait faire du SIRS serait de faire un plan montrant la position des pavillons sur le campus de l'université ou encore de réaliser des plans d'étage pour chaque pavillon dans le but de localiser les classes. Ils sont donc initiés à la compréhension de ces systèmes d'information.

C) Cartographie et Information foncière

Par le biais des banques de données informatisées et des cartes numériques, les étudiants du programme essaient dans la mesure du possible, de gérer par exemple l'aménagement et la répartition d'un territoire précis. En l'occurence ça pourrait être une étude dans le cadre d'une future répartition de terres protégées par la loi sur le zonage agricole.

D) Métrologie-Géodésie

Selon le Petit Robert, la géodésie tente de déterminer la forme de la Terre, la mesure de ses dimensions ou encore l'établissement de cartes. Les étudiants de leur côté, doivent dresser de façon précise des réseaux de points qui vont servir de base à d'autres travaux, partout sur la planète.

E) Photogrammétrie

Cette approche tridimensionnelle de l'utilisation de photos aériennes rend possible l'interprétation et la mesure des choses visibles du sol tels que les autoroutes, les édifices, les étendues d'eau, etc.
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(13) BEDARD, Yvan et al. , "Echelle d'utilisation de la référence spatiale dans les SIRS", in Arpenteur-Géomètre, Vol 15, no 5, janvier 1989, p. 18

2.4 Viabilité du programme de géomatique

N'étant pas étudiant de ce département, il nous apparaît difficile de porter un jugement sur la teneur du baccalauréat en géomatique. Par ailleurs, il est difficile de douter de la qualité du programme puisque les premiers finissants à se présenter sur le marché du travail ont commencé leurs cours à l'automne 1986 et feront partie de la promotion de décembre 1989. De toute façon, nos connaisances limitées en la matière nous empêche de comparer le programme de géomatique avec l'ancien en géodésie.

3. Impact de cette technologie

Le virage géomatique va faciliter la recherche et permettre de répondre rapidement et précisément à la plupart des questions concernant l'utilisation du territoire. Les modifications reliées au nouvel environnement technique vont, à notre sens, améliorer encore la productivité tout en changeant et ordonnant les opérations dans tous les secteurs d'activités de notre société de la communication. En effet, l'avènement des ordinateurs a donné à l'humain un instrument qui permet d'emmagasiner de très grandes quantités d'informations reproductibles, instrument dont on se sert énormément en géomatique. Ce nouvel outil nous oblige maitenant à traduire l'information dans un langage, disons mathématique qui doit être compréhensible et compatible aux éléments fondamentaux de la communication (clarté, concision, structurant et structuré, etc.)

Nous avons le net sentiment que l'intérêt croissant pour les banques d'informations est fondamentalement positif puisqu'il va" rendre les intervenants du milieu de la la géomatique plus critiques vis-à-vis les équipements et logiciels sur le marché " (14). En effet, la création de produits et d'équipements mésadaptés se voit souvent, selon Louis Laberge.

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(14) LABERGE, Louis.- op. cit. , p. 34

Quoiqu'il en soit, ce champ de recherche nouveau (quand on pense que le terme géomatique n'existe que depuis le début des années 1980) et en constante évolution incite à la découverte. Ce qui est intéressant, c'est que les chercheurs de l'avenir en ce domaine vont avoir le choix des pistes à suivre et seront dispensés des contraintes relatives à leur discipline.

Cependant, le domaine de la géomatique, bien peu contrôlé et se développant de manière accélérée, a comme conséquence de favoriser le développement "anarchique" de banque de données géographiques, ce qui entraine des problèmes incroyables de confusion et d'adaptation aux nouveaux outils et méthodes de travail qui changent.

Somme toute, ce travail s'est révélé pour nous comme une prise de conscience de l'explosion des techniques de l'informatique se diffusant à même les applications des sciences forestières et géodésiques. Nous nous sommes rendus compte que la convergence des technologies n'était pas uniquement un concept abstrait. La géomatique par exemple a évolué vers une interdépendance des disciplines qui la composent alors que dans les années 40-50, il y avait des distinctions claires entre la photogrammétrie, l'hydrographie et la géodésie. La géomatique veut jouer un rôle positif dans notre société d'information, et le seul moyen pour y accéder, à notre époque, c'est l'intégration des professions. En ce sens, le fonctionnement du tout (la géomatique) est maintenant plus important que l'addition de l'ensemble des composantes (cartographie , télédétection etc.) Nous ne croyons pas que la géomatique soit une aternative à la barbarie environnementale à laquelle nous sommes souvent confrontés mais elle peut rendre l'homme plus critique face à ce "territoire" de la communication.

@ copyright 1989. Patrick White. Université Laval

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