CEF-Formation - Introduction intensive à ArcGIS

Responsable de la formation: Pierre Racine

Description

L’objectif du cours est d’enseigner, en quatre à cinq jours, les principes fondamentaux sous-jacents à l’utilisation d’ArcGIS 10.x. Suite à ce cours, l’étudiant sera en mesure de comprendre le rôle des systèmes d’information géographique dans la recherche scientifique, d’intégrer des données provenant de différentes sources dans ArcGIS, de cartographier correctement ces données et de procéder à divers traitements permettant de générer des données dérivées. Quelques éléments de statistique spatiale et de géostatistique seront abordés.

Préalable

Les étudiants doivent être habiles avec la gestion de fichiers dans Windows et la manipulation de tables de données dans Excel.

Prochaine formation

Du 12 au 16 mars 2018, de 8h30 à 17h00, à l'Université du Québec à Chicoutimi, local P3-6030.

Inscription et coût

• Membres du CEF: GRATUIT
  Inscrivez-vous par courriel auprès de Emy Tremblay () en indiquant votre statut d'étudiant (bacc, maîtrise, doctorat) et le nom de votre directeur.
• Étudiants réguliers non-membres du CEF: 200$
• Autres: 1200$
  Réservez-votre place par courriel auprès de Emy Tremblay () en indiquant l'adresse de la personne ou de l'organisme à qui le CEF facturera le coût de la formation. Vous serez mis sur une liste d'attente et informé d'une disponibilité peu avant la formation.

Contenu

Des présentations magistrales équivalentes à une journée et demie introduiront l’étudiant aux principes de base des systèmes d’information géographique avec l'accent mis sur les particularités d’ArcGIS. Le reste de la semaine sera consacré à la réalisation d’exercices pratiques, à l’ordinateur, permettant d’intégrer les principes appris durant les présentations magistrales.

A - Cours magistral

1. Introduction aux systèmes d’information géographique
   Modélisation, importance de l’information géographique, avantages des SIG, principes de base (acquisition et traitement de données, vectoriel vs matriciel, couches d’information, 2d vs 3d), exemple d’une application en biologie.
2. Structures et formats de données
   Tables vs bases de données (joints relationnels), informations vectorielles (points, lignes, surfaces, formats coverage, shapefile et geodatabase'', topologie), informations matricielles (formats, géoréférence), TIN, métadonnées, précisions des données, sources des données.
3. Projections et cartographie (ArcMap)
   Système de coordonnées géographiques et projetés, UTM, MTM et Québec Lambert, types de cartes, symbologie, types de variables, cartographie dans ArcMap.
4. Gestion, traitement et édition de données (ArcCatalog et ArcMap Editor)
   Gestion de données, édition de données, logiciels de conversion.
5. Analyse spatiale, statistique spatiale et geostatistiques (ArcToolbox et Spatial Analyst)
   Types d'analyse, geoprocessing, analyse vectorielle (mesure, dérivation, sélection, buffer, joint normal et joint spatial) et matricielle (map algebra, dérivation, fonctions globales, zonales, focales, reclassification), Model Builder, statistiques spatiales, autocorrelation, krigage, vérification d'hypothèses.
6. Survol de quelques extensions à ArcGIS
   3D Analyst, Network Analyst, GME, XTools, ET GeoWizards.
7. Autres ressources
   Documentation, données, sites web, forums.

B - Exercices

1. Intégration de données dans ArcGIS et symbologie
   Constitution d’un fichier cartographique comprenant tous les types de données utiles (régions administratives, population, routes, eaux, photos (géoréférencement), élévation) et symbolisation des différentes couches.
2. Carte choroplèthe
   Création d'une carte chorophèthe à partir des couches intégrées lors de l'exercice précédent.
3. Sélections, mesures, dérivations et analyse
   Fusion de fichier, sélection, clipping, buffer, dissolve, intersect, calcul de superficie.
4. Édition et joint spatial
   Export/import de symbologies, édition de tables, édition vectorielle, calcul de distance, joint spatial et reprojection.
5. Réparation de problème topologique
   Vérification des caractéristiques topologiques d'une couche et réparation par édition. Snapping.
6. Création d'un modèle 3D de la forêt Montmorency
   Édition matricielle, création d'un TIN, intégration de données et navigation dans un modèle 3D.

Chaque labo commencera par une introduction qui sera suivie par la réalisation de l’exercice par les étudiants. Nous utiliserons des données produites au Québec telles que les fichiers écoforestiers.

Ressources

Livres

Introductions à ArcGIS

• Law, M., Collins, A. (2015) Getting to Know ArcGIS . ESRI Press, 768 pages.
• Gorr, W.L. and Kurland K.S. (2013) GIS Tutorial 1: Basic Workbook, 10.1 Edition . ESRI Press, 440 pages.
• Price, M.H. (2015) Mastering Arcgis . Mcgraw-Hill College, 624 pages.
• Kennedy, M. (2013) Introducing Geographic Information Systems with ArcGIS: A Workbook Approach to Learning GIS . Wiley, 624 pages.
• Allen, D.W. (2010) GIS Tutorial 2: Spatial Analysis Workbook . ESRI Press, 450 pages.
• Allen, D.W. (2010) GIS Tutorial 3: Advanced Workbook . ESRI Press, 412 pages.
• Allen, D.W. (2011) Getting to Know ArcGIS ModelBuilder . ESRI Press, 362 pages.
• Zandbergen, P.A. (2013) Python Scripting for ArcGIS . ESRI Press, 454 pages.
• Pimpler, E. (2013) Programming ArcGIS 10.1 with Python Cookbook . Packt Publishing, 304 pages.
• Jennings, N. (2011) A Python Primer for ArcGIS . CreateSpace Independent Publishing Platform, 462 pages.
• ESRI (2012) ArcGIS 10.1 tutorials .

Théorie sur les systèmes d’information géographique

• Bolstad, P. (2005) GIS Fundamentals: A First Text on Geographic Information Systems - Third Edition . Eider Press, 620 pages. (The Fourth Edition  is now available.)
• Longley, P.A., Goodchild, M.F., Maguire, D.J., and Rhind, D.W. (2010) Geographical information systems and science - 3rd edition . Wiley, 560 pages.
• DeMers, M.N. (2008) Fundamentals of Geographic Information Systems. 4th Edition . John Wiley & Sons, 443 pages.
• Longley, P.A. (Editor), Goodchild, M.F. (Editor), Maguire, D.J. (Editor) and Rhind, D.W. (Editor) (2005) Geographical Information Systems: Principles, Techniques, Management and Applications . Wiley, 404 pages.
• Chang, K.T. (2011) Introduction to Geographic Information Systems with Data Set CD-ROM. 6th edition . McGraw-Hill, 418 pages.
• Heywood, I., Cornelius, S. and Carver, S. (2012) An Introduction to Geographic Information Systems. 4th edition . Prentice Hall, 480 pages.

• Pornon, H. (2011.) SIG La dimension géographique du système d'information . Dunod, 271 pages.

• Pucha-Cofrep, F., Fries, A., Cánovas-García, F., Oñate-Valdivieso, F., González-Jaramillo, V., Pucha-Cofrep, D. (2018) Fundamentals of GIS - Applications with ArcGIS . 79 pages.

Analyse spatiale, statistiques spatiales et géostatistiques

• Allen, D.W. (2010) GIS Tutorial 2: Spatial Analysis Workbook . ESRI Press, 450 pages.
• de Smith, Michael J., Goodchild, Michael F., Longley, Paul A. (2012) Geospatial Analysis: A Comprehensive Guide . En ligne. Troubador Publishing Ltd, 4th edition.
• Mitchell, A. (1999) The ESRI Guide to GIS Analysis Volume 1: Geographic Patterns & Relationships . ESRI Press, 186 pages.
• Mitchell, A. (2005) The ESRI Guide to GIS Analysis Volume 2: Spatial Measurements and Statistics . ESRI Press, 152 pages.
• O'Sullivan, D. and Unwin, D.J. (2010) Geographic Information Analysis - 2nd Edition . Wiley, 432 pages.
• Wong, David W.S. and Lee, Jay (2005) Statistical Analysis of Geographic Information with ArcView GIS And ArcGIS . Wiley, 464 pages.
• Fotheringham, A.S., Brunsdon, C. and Charlton, M. (2000) Quantitative Geography: Perspectives on Spatial Data Analysis . Sage Publications, 272 pages.
• Fotheringham, A.S., Brunsdon, C. and Charlton, M. (2002) Geographically Weighted Regression: The Analysis of Spatially Varying Relationships . Wiley, 320 pages.
• Maguire, D.J. (Editor), Batty, M. (Editor) and Goodchild, M.F. (Editor) (2005) GIS, spatial analysis, and modeling . ESRI Press, 480 pages.
• Diggle, P.J. (2013) Statistical Analysis of Spatial and Spatio-Temporal Point Patterns, Third Edition . Chapman and Hall/CRC, 300 pages.
• Chun, Y., Griffith, D.A. (2013) Spatial Statistics and Geostatistics: Theory and Applications for Geographic Information Science and Technology . SAGE Publications Ltd, 200 pages.

Analyse spatiale en écologie

• Fortin, M.J. and Dale, M.R.T. (2003) Spatial Analysis: A Guide for Ecologists . Cambridge University Press, 452 pages.
• Legendre, P.and Legendre, L. (1998) Numerical ecology . Elsevier, 853 pages.

Modélisation

• Ford, A. (2009) Modeling the Environment, Second Edition . Island Press, 400 pages.

Modélisation dynamique spatialement explicite (simulation)

• Railsback, S.F., Grimm, V. (2011) Agent-Based and Individual-Based Modeling: A Practical Introduction . Princeton University Press, 352 pages.
• O'Sullivan, D., Perry, G.L.W. (2013) Spatial Simulation: Exploring Pattern and Process  . Wiley-Blackwell, 336 pages.

Cartographie

• Slocum, T.A. (2008) Thematic Cartography and Visualization - 3rd Edition . Prentice Hall, 576 pages.
• Dent, B. (2008) Cartography: Thematic Map Design . McGraw-Hill, 368 pages.
• Brewer, C.A. (2005) Designing Better Maps: A Guide for GIS Users . Redlands, California: ESRI Press, 220 pages.
• Kraak, M.J. and Ormeling, F. (2010) Cartography: Visualization of Geospatial Data - 3rd Edition . The Guilford Press, 199 pages.
• Monmonier, M.S. (1996) How to lie with maps . University of Chicago Press, 207 pages.
• Peters, A. and MacDonald, H. (2005) Unlocking the Census with GIS . ESRI Press, 328 pages.

SIG en écologie

• Millington, A.C. (Editor), Walsh, S.J. (Editor), Osborne, P.E. (Editor) (2001) GIS and Remote Sensing Applications in Biogeography and Ecology . Springer, 344 pages.
• Price, M. (Editor) and Heywood, D.I. (Editor) (1994) Mountain Environments And Geographic Information Systems . CRC, 334 pages.

SIG en foresterie

• Bettinger, P., Wing, M.G. (2008) Geographic Information Systems: Applications in Natural Resource Management  Oxford University Press, 268 pages.
• Jansen, M. (Editor), Judas, M. (Editor), Saborowski, J. (Editor) (2002) Spatial Modelling in Forest Ecology and Management . Springer, 225 pages.
• Köhl, M., Magnussen, S.S., Marchetti, M. (2006) Sampling Methods, Remote Sensing and GIS Multiresource Forest Inventory . Springer, 392 pages.
• Lang, L. (1998) Managing Natural Resources with GIS . ESRI Press, 118 pages.
• McCloy, Keith R. (2005) Resource Management Information Systems: Remote Sensing, GIS and Modelling, Second Edition . CRC, 616 pages.
• Wulder, M. (Editor), Franklin, S.E. (Editor) (2006) Understanding Forest Disturbance and Spatial Pattern: Remote Sensing and GIS Approaches . CRC, 246 pages.

SIG en hydrologie

• Gurnell, A.M. (Editor), Montgomery, D.R. (Editor) (2000) Hydrological Applications of GIS . Wiley, 176 pages.
• Lyon, J.G. (Editor) (2002) GIS for Watershed and Water Resource Management . CRC, 274 pages.
• Maidment, D. (Editor), Djokic, D. (Editor) (2000) Hydrologic and Hydraulic Modeling Support with Geographic Information Systems . ESRI Press, 232 pages.
• Maidment, D. (2002) Arc Hydro: GIS for Water Resources . ESRI Press, 220 pages.

SIG en environnement

• Brimicombe, A. (2003) GIS Environmental Modelling and Engineering . CRC, 288 pages.
• Campagna, M. (Editor) (2005) GIS for Sustainable Development . CRC, 560 pages.
• Convis, C.L. (Editor) (2001) Conservation Geography . ESRI Press, 250 pages.
• Falconer, A. (Editor) and Foresman, J. (Editor) (2002) A System for Survival: GIS and Sustainable Development . ESRI Press, 122 pages.
• Fox, J. (Editor), Rindfuss, R.R. (Editor), Walsh, S.J. (Editor) (2006) People and the Environment: Approaches for Linking Household and Community Surveys to Remote Sensing and GIS . Springer, 348 pages.
• Halls, P. (2001) Spatial Information and the Environment . CRC, 284 pages.
• Skidmore, A. (2002) Environmental Modelling with GIS and Remote Sensing . CRC, 268 pages.

SIG en santé et épidémiologie

• Kurland, K.S. and Gorr, W.L. (2016) GIS Tutorial for Health: Fifth Edition  . ESRI Press, 460 pages.
• Cromley, E.K. and McLafferty, S.L. (2011) GIS and Public Health. Second Edition . The Guilford Press, 503 pages.
• Khormi, H.M.K. and Kumar, L. (2015) Modelling Interactions Between Vector-Borne Diseases and Environment Using GIS . CRC Press, 262 pages.
• Meade, M.S. and Emch, M. (2010) Medical Geography, Third Edition . The Guilford Press, 498 pages.
• Koch, T. (2005) Cartographies of Disease: Maps, Mapping, and Medicine . ESRI Press, 420 pages.

• Alan, L. and Melnick, M.D. (2002) Introduction to Geographic Information Systems for Public Health . Aspen Publishers, 376 pages.
• Albert, D.P. (Editor), Gesler, W.M. (Editor), Levergood, B. (Editor) (2000) Spatial analysis, GIS, and remote sensing applications in the health sciences . Ann Arbor Press, 217 p.
• Khan, O.A. (Editor), Skinner, R. (Editor) (2002) Geographic information systems and health applications . Idea Group Publishing, 343 pages.
• Lang, L. (2000) GIS for Health Organizations . Esri Press, 100 pages.
• Maheswaran, R. (Editor), Craglia, M. (Editor) (2004) GIS in Public Health Practice . CRC, 304 pages.

Analyse et statistique spatiales en santé et épidémiologie

• Lawson, A.B., Banerjee, S., Haining, R.P., Ugarte, M.D. (2016) Handbook of Spatial Epidemiology . Chapman and Hall/CRC, 704 pages.
• Tango, T. (2010) Statistical Methods for Disease Clustering (Statistics for Biology and Health) . Springer, 240 pages.
• Kanaroglou, P., Delmelle, E. (2015) Spatial Analysis in Health Geography . Routledge, 344 pages.
• Shaddick, G., Zidek, J.V. (2015) Spatio-Temporal Methods in Environmental Epidemiology . Chapman and Hall/CRC, 395 pages.
• Lawson, A.B. (2013) Bayesian Disease Mapping: Hierarchical Modeling in Spatial Epidemiology, Second Edition . Chapman and Hall/CRC, 396 pages.
• Maantay, J.A., McLafferty, S. (2011) Geospatial Analysis of Environmental Health . Springer, 498 pages.
• Waller, L.A. and C.A. Gotway. (2004) Applied spatial statistics for public health data . Wiley-Interscience, 520 pages.
• Elliott, P., Wakefield, J., Best, N. and Briggs, D. (2001) Spatial Epidemiology: Methods and Applications . Oxford University Press, 475 pages.
• Arifin, S.M.N., Madey, G.R., Collins, F.H. (2016) Spatial Agent-Based Simulation Modeling in Public Health: Design, Implementation, and Applications for Malaria Epidemiology . Wiley, 320 pages.

Qualité des données spatiales

• Devillier, R. and Jeansoulin, R. (Editors)(2006) Fundamentals of Spatial Data Quality . ISTE, 309 pages.

Télédétection

• Wegmann, M., Leutner, B., Dech, S. (Editors)(2016) Remote Sensing and GIS for Ecologists: Using Open Source Software . Pelagic Publishing, 324 pages.

Ressources Web

Introductions à ArcGIS

• Introduction to GIS  - By Kardi Teknomo, PhD.
• ArcGIS Desktop version 9 Introductory Tutorial  - University of Arkansas Library
• Geographic Information Systems in Natural Resources  - By Paul Bolstad
• Some GIS procedures  - University McGill Library

ESRI

• Tutoriels ESRI 
• Documentation complète de ArcGIS 
• Forums de discussion officiels d'ESRI 
• ESRI Support  - Aide et support en ligne, forums de discussion, téléchargements de scripts, service packs, etc…
• Le Blog officiel de ArcGIS 
• FAQ ArcGIS 
• GIS and Sciences 
• ESRI sur Facebook 

CEF

• La FAQ ArcGIS du CEF
• Petit guide de démarrage sur ArcGis . Un petit guide écrit par Sophie Brugerolle qui décrit les manipulations les plus courantes dans ArcGIS.
• Comprendre les systèmes de coordonnées  en général mais surtout dans ArcGIS 9.x. Un petit avant goût de la formation.

Autres

• GIS Stack Exchange 
• Introduction to GIS modeling and Python 

Ressources en français

• L'aide de ArcGIS 10.x en français 
• Forum de ESRI en français 
• Forum ESRI de GeoRezo 
• Le Blog SigQuébec 

Extensions à ArcGIS

• Geospatial Modelling Environment  - Outils d’analyse spatiale spécialement conçus pour les applications écologiques. (Analyse de mouvement, sélection de ressources, interactions prédateur-proies, chaînes trophiques)
• Xtools  - Ensemble d’outils spécialisés. Essai gratuit de 30 jours au delà duquel quelques outils continuent de fonctionner.
• ET GeoWizards et ET GeoTools  - Plusieurs outils gratuits spécialisés pour la création et l’édition de topologies. ET GeoWizards pour le traitement des couches comme un seul ensemble. ET GeoTools pour le traitement des géométries individuelles.
• Corridor Design's Tools  - Autres outils ArcGIS pour la connectivité, l'analyse de corridor ou la modélisation d'habitat.
• Patch Analyst  - Outils gratuits pour la caractérisation de la fragmentation du paysage.
• ArcScripts  - Ensemble de script créé par les membres de la communauté des utilisateurs de ArcGIS.
• GSF Outils  - Ensemble d'outils utiles lorsqu’on dispose seulement d’une licence ArcView.

ArcView 3.2

• Introduction to ArcView 3.2 (pas sur ArcGIS, mais explique très bien plusieurs principes de base) 

GPS et ArcGIS

• Un guide sur l'utilisation du GPS 76 de Garmin 

Géomatique et télédétection

• Fundamentals of Remote Sensing .
• Principles of remote sensing  au Centre for Remote Imaging, Sensing and Processing National University of Singapore.

Statistiques spatiales

• Tutorial: Spatial Pattern Analysis (ArcGIS 10.0)  par ESRI.
• Spatial Analysis Background  une serie de Webinar donnés par Luc Anselin du GeoDa Center for Geospatial Analysis and Computation 
• AI-GEOSTATS 

Publications scientifiques

• Annals of the Association of American Geographers  (depuis 1911)
• Applied GIS  (depuis 2005)
• Journal of Geographical Systems  (depuis 1999)
• The Professional Geographer  (depuis 1949)
• Landscape Ecology  (depuis 2003)
• Forest Ecology and Management  (depuis 1976)
• Journal of Spatial Hydrology  (depuis 2001)
• Spatial Statistics  (depuis 2012)

Données

• Géobase  - Le portail du gouvernement du Canada pour la distribution des données d'élévation, les images Landsat, le réseau routier et le réseau hydrographique pour l'ensemble du Canada.
• GéoGratis 
• Centre d'information géographique et statistique de la bibliothèque de l'Université Laval  - Principal portail d'accès aux données géospatiales mises à disposition de la communauté de l'Université Laval. Vous y trouverez les feuillets numériques de la BDTQ, les feuillets écoforestiers et d'innombrable photo aériennes et satellitaires.