Le "Système d'informations Patrimoine Vert (SIPV)" est un projet initié par la Ville de Genève, impliquant plusieurs de ses services: 
- les Conservatoire et Jardin botaniques (CJB): service coordinateur du projet SIPV;
- la Direction des Systèmes d'Informations et de communication (DSIC): service informatique qui met à disposition les infrastructures et assure les développements informatiques;
- le Service des Espaces Verts et de l'Environnement (SEVE): équivalent du "services des parcs et promenades", qui gère plus de 400 ha de parcs sur le seul territoire de la Ville;
- le Service de l'Urbanisme (SU): service chargé de la getion du territoire communal et par conséquent intéressé par l'intégration paysagère des espaces verts dans la planification urbaine.
 
L'objectif du projet "SIPV" étant la synthèse et l'analyse de la diversité végétale sur le territoire cantonal, il fait également intervenir des partenaires au niveau du canton de Genève:
 
Pour le canton de Genève:
- le Domaine Nature et Paysage (DNP): service de la protection de la nature du canton de Genève dont fait partie.notamment le groupe de projet de l'Inventaire Cantonal de Arbres (ICA);
- le Service des Systèmes d'Informations et de Géomatique (SSIG): service assurant le suivi dans le domaine spécifique des Systèmes d'Informations à Référence Spatiale et qui abrite notamment le Système d'Information du Territoire Genevois (SITG);
- l'Ecole d'Ingénieur de Lullier (EIL): Haute Ecole Spécialisée (HES) avec notamment une filière "Architecture du Paysage".

Pour les communes du canton de Genève:
- le Service intercommunal d'informatique (SIACG): service ayant la tâche de créer, développer et exploiter un environnement informatique global;
- la commune de Meyrin, en tant que commune pilote.

Les Conservatoire et Jardin botaniques de la Ville de Genève (CJB), fondés en 1818, comptent à ce jour plus de 100 collaborateurs en charge de remplir 5 missions principales: explorer, conserver, rechercher, transmettre et protéger. L'objectif principal des CJB est une meilleure connaissance du monde végétal sous toutes ses formes.
Explorer: organisation de nombreuses missions de terrain afin de collecter des données (plantes, échantillons, relevés, …), notamment à Madagascar, en Afrique, en Amérique du Sud ou dans les Alpes.
Conserver: le matériel récolté, qu'il soit conservé vivant dans le jardin, ou séché dans les herbiers, représente plus de 6 millions d'échantillons. Cela situe les CJB parmi les 5 collections les plus importantes au monde. En outre, notre bibliothèque abrite plus de 100'000 volumes (95 % de publications dans ce domaine à ce jour).
Rechercher: sur la base de ces données, nos recherches permettent de faire évoluer la connaissance sur le monde végétal. Les CJB sont spécialisés principalement en systématique, floristique, et génétique des populations.
Transmettre: la diffusion de ce savoir se fait au travers des publications (flores, monographies, articles, …), mais également par l'enseignement (grand public ou universitaire), ou encore à travers des expositions didactiques.
Protéger: une application directe de ce savoir est la conservation des espèces, grâce notamment à la publication de Listes Rouges, des plans d'actions sur des espèces menacées ou encore la gestion des néophytes (plantes envahissantes).
 
A lui seul, le Système d'Informations "Patrimoine Vert" (SIPV), dont nous développons les principaux aspects ci dessous, résume ces 5 missions.

Au niveau cantonal et communal, des Systèmes d’Informations du Territoire (SIT) se mettent en place. Il en existe pour les cantons de Genève, Vaud, Fribourg, Neuchâtel, etc... Ceux-ci ont vu le jour au début des années 90. L’objectif de ces systèmes est de mettre à disposition des administrations - cantonales et communales, voir du privé - l’ensemble des données qui caractérisent un territoire, et ce sous forme numérique. Ainsi, les plans du cadastre ont par exemple été digitalisés dans leur totalité. De nombreuses données numériques sont ainsi disponibles. Dans ce cadre, les CJB réalisent ce qu’on appelle la "couche verte", c’est-à-dire que nous construisons un Système d'Informations (SI) de la diversité botanique pour l’ensemble du canton de Genève.

Les motivations pour mettre en place un tel système sont multiples. En effet, les projets de recherche en cours génèrent de nombreuses données qui viennent s'ajouter à l'ensemble de l'information déjà existante. Il s'agit de structurer et d'intégrer cette connaissance afin d'assurer son désenclavement. Ces données sont mises à disposition par un réseau de partenaires et de collaborations déjà en place. En outre, de par la spécialité de l'institut, les compétences tant dans le domaine de la botanique que des SI (Base de Données Relationnelles (BdR), Système d'Informations Géographique (SIG), …) sont disponibles. Les infrastructures techniques sont également existantes, ce qui limite les coûts de mise en oeuvre. Enfin, et c'est peut-être la motivation majeure, la demande existe afin de pouvoir disposer d'informations pertinentes permettant de caractériser le territoire de manière efficace.
 
Les objectifs du projet sont les suivants:

Il s'agit de définir et de mettre en place un Système d’Informations à Référence Spatiale (SIRS) de la biodiversité genevoise facilitant:

• la récolte, l'intégration et la synthèse de l’information portant sur les milieux, les espèces et les individus constituant la biodiversité végétale;
• la mise à disposition de l’information pour la recherche, la gestion et l’aide à la décision;
• la création de méthodes communes.
 
Les SIRS sont, comme leur nom l'indique, des SI classiques, c'est-à-dire qu'ils doivent être capables de stocker, gérer, maintenir, traiter et restituer des données pour en tirer de l'information. Dans les SIG, de nouvelles fonctionnalités "spatiales" sont disponibles; en effet, les objets ont une localisation dans un référentiel connu. En outre, ils ont une géométrie qui est un attribut faisant partie intégrante de l'objet. Enfin, les objets ont une topologie, c'est-à-dire des relations spatiales modélisables. Ces trois fonctionnalités - localisation, géométrie et topologie - ouvrent de nouvelles perspectives dans l'exploitation des données.
 
Les objets stockés dans le système peuvent être regroupés en trois niveaux - comme précisé dans les objectifs. Il y a le niveau de l'espèce qui constitue l'information centrale. Ces espèces sont constituées d'individus qui correspondent à des échantillons prélevés sur le terrain. Enfin, en s'associant, elles forment des milieux (différents types de végétation).
 
La structure des données est donc définie dans le système. L'élément central est l'observation qui est caractérisée dans quatre référentiels:

• écologique (l'observation est faite dans un milieu);
• géographique (l'observation est faite dans un lieu);
• temporel (l'observation est réalisée à un temps donné);
• taxonomique (l'observation est relative à un taxon défini).

Pour ces quatre référentiels, des thésaurus ont été compilés pour servir de base à la saisie.
Le thésaurus écologique intègre également toutes les données sur la biologie, la phénologie, les degrés de menace donnés dans les différentes Listes Rouges existantes, les législations de protection, les cortèges floristiques, l'origine géographique et la distribution des espèces au niveau cantonal et/ou national.
Les sources de données sont multiples: la plupart proviennent de relevés de terrain classiques, mais il existe également de nombreuses informations issues de la littérature ou des herbiers. Enfin de nombreux documents cartographiques existent et doivent être intégrés dans le SI.

Au niveau du projet SIPV, quatre modules principaux sont développés, auxquels vient s'ajouter un module technique responsable de l'intégration dans l'architecture informatique disponible chez les partenaires et capable d'assurer le suivi des développements d'applications spécifiques.
Les quatre modules permettent d'intégrer dans un SI l'ensemble des informations existant sur les végétaux. Il s'agit des modules:

• flore sauvage;
• milieux naturels;
• espaces verts (espaces plantés/entretenus);
• arbres isolés (hors forêts).
 
Concernant la flore sauvage, une campagne de terrain récente (1990-2000) a collecté de manière exhaustive des données à l'échelle du kilomètre carré. Cet inventaire a été complété par des relevés concernant des espèces plus particulièrement sensibles (espèces rares, menacées, …). Ainsi, près de 120'000 données ponctuelles géoréférencées sont disponibles pour un territoire couvrant 250 km².
Pour les milieux naturels, des cartes réalisées dans les années nonante couvrent chaque commune du canton. En outre, certaines communes ont financé, dans le cadre de leur Agenda 21, la réalisation de cartes d'occupation du sol à partir d'orthophotos d'une résolution de 25 cm et de visites sur le terrain. Néanmoins, une actualisation de ces données s'avère nécessaire.
Les espaces verts entretenus par la Ville de Genève font l'objet d'un relevé surfacique au théodolite. L'objectif visé est un inventaire surfacique afin d'optimiser la gestion de ces espaces.
Enfin, concernant les arbres isolés, un inventaire dit "historique", réalisé en 1976, a récemment été digitalisé. Il comporte environ 180'000 arbres positionnés et nommés au genre. Une seconde source d'informations indique les arbres remarquables de l'époque (2'000 individus). A des fins sanitaires, un relevé spécifique des platanes a été réalisé en 2004 (environ 4'000 sujets). Cet inventaire nécessite également une actualisation, qui a été réalisée en partie par certaines communes, mais sans concertation.
 
Nous disposons donc aujourd'hui d'une masse d'informations sur les arbres isolés, mais celle-ci n'est pas homogène, ni spatialement, ni thématiquement. Par conséquent, le premier travail à réaliser est d'harmoniser ces relevés et, dans un deuxième temps, de proposer une méthode commune d'inventaire, avec les outils adéquats pour assurer cette homogénéité.
A cet effet, nous avons implémenté un SI centralisé que nous avons complété de trois applications:

1. un outil de réconciliation;
2. un outil d'import/export par internet;
3. un outil de saisie nomade.

Système d'informations:
Le SI centralisé permet de stocker en un seul endroit l'ensemble des données récoltées. Il est constitué autour des référentiels cités. Il sera détaillé lorsqu'on abordera l'outil de saisie nomade.

Application de réconciliation:
L'outil de réconciliation permet d'intégrer à notre inventaire de référence, un relevé réalisé après 1976. Les deux géodatabases sont chargées dans ArcMap. La géodatabase personnelle comprend les relevés récents, alors que la base SDE contient l'inventaire de référence. Les orthophotos de 2005, avec une résolution de 16 cm, sont également disponibles.
L'utilisateur choisi un arbre à réconcilier. L'application recherche dans l'inventaire de base l'ensemble des arbres du même genre dans un périmètre donné et avec une date définie de relevé maximum. A ce stade, trois solutions sont possibles:


• l'arbre est nouveau et n'existait pas en 1976: la géométrie et les attributs sont alors copiés dans l'inventaire de base;
• l'arbre est nouveau, mais il remplace un arbre existant: la géométrie et les attributs du nouvel arbre sont alors copiés dans la base de référence et l'arbre "historique" est noté comme 'probablement disparu'. Sans visite sur le terrain, il n'est pas possible d'être plus affirmatif;
• l'arbre existait déjà en 1976: l'ancienne géométrie est alors remplacée par l'actuelle (positionnement de meilleure qualité) et les attributs des deux relevés sont rattachés à ce point.

Cet outil permet de réconcilier rapidement les relevés existants, pour finalement ne disposer que d'une seule classe d'entité, avec une géométrie unique par individus et des observations simples ou multiples (relevés) rattachées à ces points.
 
Application d'export/import avec validation:
Un outil web permet de faire des exports en vue de l'actualisation sur le terrain. Ce même outil assure la réconciliation des relevés nomades de manière semi-automatique.
L'utilisateur se connecte directement depuis ArcMap sur un service WSDL, qui lui permet de définir une zone d'extraction sur les relevés existants. Cette zone peut être rectangulaire, définie selon les droits de l'utilisateur ou également selon une sélection de classe d'entité. Une fois la zone spécifiée, une géodatabase compressée est préparée sur le serveur, que l'utilisateur peut télécharger directement dans ArcMap. A partir de là, il peut réaliser les mises à jours nécessaires des arbres de la zone sélectionnée à l'aide de l'outil de saisie nomade développé sous TopoForm (™ TopoMat Technologie - voir ci-dessous). Une fois ces mises à jours effectuées, il s'agit décharger la géodatabase dans le SI afin d'assurer la réconciliation et d'identifier les éventuels conflits de mises à jour.
Cette application permet aux acteurs de disposer toujours de la dernière version des relevés. Elle était nécessaire puisque la saisie se fait en mode nomade déconnecté.
 
Application de saisie nomade:
L'outil de saisie nomade est constitué d'une tablette PC équipée d'ArcGIS et du formulaire de saisie développé avec TopoForm (figure 3). Les différentes parties du formulaire reprennent la structure générale du MCD (figure 1).

Une barre d'outils spécifique vient s'ajouter dans ArcMap. Elle permet de définir l'auteur du relevé et de choisir les points à éditer.
Le formulaire principal permet de définir dans sa partie supérieure la nomenclature, ainsi que la forme (figure 5). Cette partie reste visible quelque soit la partie du formulaire dans laquelle on se trouve. Au niveau de la nomenclature, la saisie se fait en cascade, l'utilisateur spécifiant d'abord la famille, puis le genre, l'espèce, la sous-espèce ou variété et éventuellement le cultivar. L'utilisateur peut s'arrêter à n'importe quel niveau (figure 4).

La suite des saisies se fait au travers de différents onglets regroupant les informations par thèmes.
Le premier onglet nommé 'Détails' permet de spécifier des informations qui normalement sont statiques et qui ne devraient que peu évoluer (figure 5).

La suite de la saisie se fait à l'aide de quatre onglets additionnels dont la structure est identique. On arrive toujours sur la liste des saisies antérieures, que l'on peut identifier à l'aide de trois attributs distincts. A ce niveau on peut, par exemple, soit accéder au détail d'un état sélectionné (figure 6), soit créer un nouvel état, ou supprimer un état existant.

L'onglet 'Etat' comporte deux parties (figure 7):

● la supérieure, qui est obligatoire et qui constitue le minimum à saisir concernant l'état d'un arbre;
● l'inférieure, qui permet de renseigner les mesures de l'arbre, ainsi que les atteintes.

L'onglet 'Atteinte' regroupe aussi bien les symptômes (défoliation, cicatrice, …) que les agents causals (champignons, insectes, …) (figure 8).

L'onglet 'Environnement' permet de spécifier la situation de l'arbre, son type de plantation, son entretien, ainsi que les contraintes liées à sa localisation (ligne aérienne, bâtiment, …) et les protections dont il bénéficie (figure 9).

Le quatrième onglet permet une gestion sommaire des tâches à effectuer sur un arbre, que ce soit de l'entretien (arrosage, engrais, haubanage, …), ou des actions liées à l'abattage de l'arbre (figure 10).

Finalement, le dernier onglet permet de lier des documents concernant la vie de l'arbre. Ceux-ci peuvent tout aussi bien être des documents photographiques ou des documents officiels liés à la vie de l'arbre (plan de plantation, demande d'élagage, …) (figure 11).

La réalisation de ce SIRS apportera une haute valeur ajoutée sur les données disponibles dans le domaine de l'environnement et plus particulièrement dans celui de la botanique au sens large. Sa mise à disposition prochaine permettra aux différents acteurs d'accéder à une information actuelle et pertinente.
La structuration et l'intégration des données disponibles permettront le désenclavement de l'information et son exploitation par tous de manière efficace.
 
La centralisation des relevés sur les arbres isolés hors forêts au niveau du canton de Genève permet non seulement d'avoir une vision globale de ce patrimoine, mais cette vision permet d'optimiser sa gestion, notamment en terme de plantations, d'entretiens et d'abattages. La mise à jour de l'inventaire historique sur l'ensemble du territoire n'est pas envisageable à court terme. Elle se fera prioritairement sur les zones subissant de fortes pressions de développement, essentiellement en terme de constructions de logements et de nouvelles voies de communication. La mise en réseau des compétences et des moyens permettra aux collectivités (communes) de mieux planifier l'acquisition ou la mise à jour des connaissances dans ce domaine. Toutes les opportunités seront fédérées dans un même système et cette synergie favorisera sans nul doute l'acquisition de relevés à jour.
Dans ce processus d'acquisition, un des éléments stratégiques incontournables est la mise à disposition de l'information récoltée de manière rapide et facilitée. A cet effet, des sites web de consultation doivent rapidement être mis en place afin d'avoir un retour sur investissement à court terme. En outre, cette visibilité stimulera l'acquisition de données.
Finalement la mise à disposition d'un outil de gestion sur ces données d'inventaires constituerait une forte valeur ajoutée, à même de fédérer de nouveaux acteurs.