Raisonner sur une ontologie cartographique pour concevoir des légendes de cartes

National audienceConcevoir une carte géographique, et plus particulièrement sa légende, exige des compétences spécifiques. L'objectif de ce papier est de présenter une base de connaissances destinée à aider tout utilisateur à concevoir une ou plusieurs légendes adaptées à son besoin et conformes aux règles de cartographie. La base de connaissances est formée d'une ontologie de la cartographie nommée OntoCarto, d'un corpus de règles : OntoCartoRules et d'un moteur de raisonnement : Corese. Dans ce papier, chaque demande de conception de légende est vue comme une instanciation particulière de l'ontologie, associée à une sélection de règles pertinentes dans le corpus de règles, sur laquelle Corese va raisonner pour construire des légendes adaptées à la configuration spécifique traitée. La conception de la légende s'appuie sur la définition de deux hiérarchies d'objets géographiques et cartographiques. Les principes de fonctionnement de Corese sont présentés. Un prototype a été implémenté et des extraits des résultats sont montrés

Représentations cartographiques intermédiaires : comment covisualiser une carte et une orthophotographie pour naviguer entre abstraction et réalisme ?

Two representations of the territory are widely provided simultaneously to the user through interactive tools (such as magnifiers, sliders or swipes): topographic maps and orthoimages. They provide complementary visions of the territory because of abstraction steps used to design maps and the intrisic perceived photorealism power of orthoimages. Aiming at providing efficient covisualizations of these two representations to the user, we advise not to search for an ideal graphic mix, but to produce a cartographic continuum composed of in-between representations mixing topographic data and orthoimagery. Our objective is to provide interactive tools allowing to choose an intermediate step within the continuum by controling the realism and abstraction levels. Our approach is based on three principles: first, the need for local adaptation of vector data symbolisation to preserve their readability, second, the call for graphic transitions to establish a continuity through in-between cartographic representations, and third the required control over realism level in order to ensure a visual consistency of hybrid visualisations. We provide elementary symbolisation methods to be combined in a global design process. The first one aims at interpolating SLD symbolisation parameters such as color, opacity or texturing between two symbolisations. The second one aims at defining a local symbolisation depending on the graphic context of objects to be highlighted. Those symbolisations are combined for each theme and synchronized for all themes. For these design steps, we provide guidelines based on the evaluation of the realism level coming from our user test. Finally we build a prototype software allowing to test our propositions and browse in-between representations from abstraction to realism through an interactive sliderDeux représentations du territoire sont majoritairement proposées pour être covisualisées de multiples façons (loupe, curseurs, vues asservies, etc.) : la carte topographique et l'orthophotographie. Ces deux représentations apportent une vision complémentaire du territoire : la carte topographique est l'archétype même de l'abstraction et l'orthophotographie renvoie une perception réaliste du territoire. Pour permettre à l'utilisateur de covisualiser ces deux types de représentations, nous préconisons de ne pas chercher un mélange graphique idéal mais plutôt de produire un continuum cartographique formé d'un ensemble continu de représentations intermédiaires mixant données topographiques et orthophotographie. Notre objectif est de permettre à l'utilisateur de choisir sa position entre les deux extrémités en contrôlant le degré de réalisme et d'abstraction tout au long du continuum. Notre approche se fonde sur la nécessité d'adaptation locale de la symbolisation des données topographiques pour assurer la lisibilité de chaque représentation intermédiaire, la création de transitions graphiques pour établir une continuité entre ces représentations, et la synchronisation des symbolisations visant à garantir une homogénéité visuelle de ces représentations mixtes. Nous proposons une méthode de conception reposant sur la combinaison de briques de symbolisation élémentaires. Le premier type de brique consiste à interpoler les paramètres de symbolisation de la norme SLD tels que la couleur, la transparence ou la texture (procédurale, naturelle, ou mixée) entre deux symbolisations données. Le second type de brique analyse le contexte graphique des objets à mettre en valeur afin de déterminer localement une symbolisation adaptée et lisible. Ces briques sont combinées pour chaque thème et coordonnées entre les différents thèmes. Nous émettons des préconisations de paramétrage de ces étapes de conception à partir des résultats de notre test utilisateur visant à estimer le degré de réalisme et d'abstraction des symbolisations cartographiques. Enfin, nous mettons en œuvre cette méthode de conception au sein de la plateforme de recherche GeOxygene sous la forme d'un outil permettant de naviguer dans un continuum cartographique entre réalisme et abstractio

Approche cognitive pour l'intégration des outils de la géomatique en sciences de l'environnement modélisation et évaluation

Cette thèse s'est intéressée à l'intégration des Systèmes d'Information Géographique, dans les domaines de la formation en géosciences appliquées et sciences de l'environnement. L'étude de cette intégration et des difficultés qui l'accompagnent, s'est articulée autour de trois dimensions : 1. une dimension cognitive, pour explorer les approches et les méthodes qui permettent d'étudier la façon de raisonner d'utilisateurs expérimentés ou novices, face à la résolution de problèmes spatiaux avec les SIG ; 2. une dimension didactique pour, à partir des différences entre les raisonnements des experts et des novices, identifier et intégrer les démarches expertes utilisables dans les stratégies de résolution des apprenants ; 3. une dimension pédagogique, pour concevoir, en s'appuyant sur les acquis cognitifs et didactiques, des dispositifs de formation innovateurs, en adéquation avec les demandes du monde professionnel. Afin de limiter notre champ d'étude, il a été nécessaire d'effectuer une analyse des pratiques de cartographie et SIG dans les domaines des Géosciences et de l'Ingénierie de l'Environnement et effecteur des choix pertinentes dans une perspective pédagogique, professionnelle et sociétale. Nous nous sommes intéressés à une activité de cartographie particulière : la cartographie d'aptitude réalisée avec des méthodes d'analyses spatiales multicritères pour la localisation de site(s) apte(s) à répondre à une problématique environnementale. En effet, cette méthode implique, d'un point de vue pédagogique, une approche progressive et complète à l'usage des SIG. Elle a un caractère professionnalisant, car elle est d'usage dans les projets environnementaux et, enfin, elle appuie le débat sur les choix territoriaux qui impliquent des prises de décisions. C'est lors de la réalisation de cette activité de cartographie d'aptitude que différents types d'utilisateurs ont été observés : des experts et des étudiants issus de notre entourage académique et professionnel. Nous avons élaboré un protocole expérimental exploratoire qui a permis de recueillir des données écrites et orales. Les analyses des données issues de la phase expérimentale ont été guidées par les cadres qui relèvent des sciences cognitives : sur le plan théorique, pour la définition des mécanismes visuo-cognitifs impliqués dans les raisonnements, et sur le plan méthodologique pour l'approche qualitative et quantitative d'analyse de données verbales. En termes de résultats, des composants des processus de raisonnement qui interviennent dans la réalisation et perception de la carte d'aptitude, ont été identifiés. De plus, les différences d'occurrences d'actions, d'opérations et de concepts mobilisés par les experts et les novices dans le même contexte, ont pu être mesurées. La comparaison des différentes stratégies adoptées par les expertes et par les étudiants a permis ensuite de ré-penser les dispositifs de formation, avec des aides didactiques qui ciblent les lacunes des étudiants. Le vrai défi de cette thèse a été l'apport pluridisciplinaire à la cartographie et aux SIG dans les Sciences de l'Information Géographique. En apportant des connaissances de la psychologie cognitive, de la didactique des sciences et des sciences de l'éducation, cette thèse a contribué à une meilleure compréhension de certains processus de représentations et d'appropriation des SIG, lors de la production cartographique et de son interprétation. Cette compréhension peut contribuer à améliorer les représentations ou à en proposer de nouvelles, favorisant ainsi la construction de la connaissance spatiale.This thesis concerns the integration of GIS mapping tools and analysis in training curricula of applied geosciences and environmental sciences. This study focuses on three dimensions: 1. a cognitive dimension, in order to explore the way of thinking of experienced and novice users when solving spatial problems with GIS; 2. an instructional dimension, in order to identify and integrate the expert methods in the resolution strategies of learners; 3. an educational dimension in order to design, based on cognitive achievement, innovative training tools in line with the demands of the working world. To limit the scope of our study, it was necessary to perform an analysis of the practices of mapping and GIS in the areas of Geosciences and Environmental Engineering. It was also necessary to make relevant choices in a professional, educational and societal perspective. We were interested in a particular kind of mapping: GIS-bases land-use suitability mapping, with multi criteria spatial analysis methods. Indeed, this method involves, from a pedagogical point of view, a progressive and comprehensive approach to the use of GIS. It has a professionalizing nature, as it is common practice in environmental projects. Finally, it supports the debate on territorial choices that involve decision making. Different types of users have been observed: experts and students from our academic and professional environment. We performed an exploratory experimental protocol that allowed collecting written and verbal data. Data analyses were supported by theoretical frameworks that fall within the cognitive sciences, especially on visual-cognitive processes involved in reasoning. In terms of methodology, we used the quantitative-based qualitative approach for verbal data analysis. Regarding the results, some components of reasoning involved in the production and perception of the suitability map have been identified. Moreover, differences of instances of actions, operations and concepts used by experts and novices could be measured. Comparing the different strategies adopted by the expert and the students enabled us to re-think the training tools, with instructional aids that target gaps in students' abilities. The real challenge of this thesis was the multidisciplinary contribution to mapping and GIS in Geographic Information Science. Providing knowledge of cognitive psychology and science education, this thesis has contributed to a better understanding of some processes in GIS representation and appropriation. This understanding can improve performances on representations, or propose new ones, thus fostering spatial knowledge.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Vers une nouvelle prise en compte de l'esthétique dans la composition de la carte thématique : propositions de méthodes et d'outils

We dedicated this work to issues inadequately addressed by the standard methodology of the thematic map. In the first part, we revisited the knowledge about how the map was perceived, interpreted and understood by mobilizing the domains of visual perception and semiotics. Visual semiotics provides a bridge between the study of the meaning of visual forms, important in mapping, and aesthetic approaches that mobilize these visual signs in a much more varied manner. The second part focused successively on several disciplinary approaches. The aesthetics ontology gave us a useful definition, but also an analysis of the generation of aesthetic properties. Iconography provided then the means to describe the semiotical operation. Finally, we took into account the work of some artists and graphic design theorists who have explored the relationship between graphic forms and aesthetic properties. The third section provides a summary of the key ideas of the previous chapters formalized into a set of propositions, whose effectiveness has been tested by surveying 850 geographers. We examine then more specifically the implementation of two ideas: the visualization of different internal visual complexities and the visualization of the colors proportions and relationships on a map. This work leads to justify the development of new approaches to the methodology of thematic mapping, by borrowing concepts, ideas, methods of analysis and assessment tools of the map-image from related disciplines.On se consacre dans ce travail à des aspects mal pris en compte par la méthodologie classique de la carte thématique. On a tout d’abord, en première partie, revisité les connaissances sur la manière dont la carte était perçue, interprétée puis comprise, en mobilisant les domaines de la perception visuelle et de la sémiotique. La sémiotique visuelle constitue une passerelle entre l’étude de la signification des formes visuelles, importante en cartographie, et les approches esthétiques qui mobilisent ces signes visuels selon des modalités bien plus variées. La deuxième partie s’est intéressée successivement à plusieurs approches disciplinaires. L’ontologie esthétique nous a apporté une définition utile, mais surtout une analyse de la génération des propriétés esthétiques. L’iconographie a ensuite permis de décrire le fonctionnement sémiotique visuel. Enfin, on a mis à profit les travaux de certains artistes et théoriciens du design graphique qui ont exploré la relation entre formes graphiques et propriétés esthétiques. La troisième partie propose une synthèse des idées-forces des chapitres précédents en un ensemble de propositions, dont l’efficacité a été testée par enquête auprès de 850 géographes. On étudie ensuite plus longuement la mise en pratique de deux idées : la visualisation de différentes complexités visuelles internes et la visualisation des proportions et des relations colorées d’une carte. Ce travail aboutit à justifier le développement de nouvelles approches dans la méthodologie de la cartographie thématique, en allant emprunter des concepts, des idées, des méthodes d’analyse et des outils d’évaluation de l’image-carte à des disciplines proches

Prise en compte des dépendances entre données thématiques utilisateur et données topographiques lors d’un changement de niveau de détail

With the large availability of reference topographic data, creating geographic data is not exclusive to experts of geographic information any more. More and more users rely on reference data to create their own data, hereafter called thematic data. Reference data then play the role of support for thematic data. Thematic data make sense by themselves, but even more by their relations with topographic data. Not taking into account the relations between thematic and topographic data during processes that modify the former or the latter may cause inconsistencies, especially for processes that are related to changing the level of detail. The objective of this thesis is to define a methodology to preserve the consistency between thematic and topographic when the level of detail is modified. This thesis focuses on the adaptation of thematic data after a modification of topographic data: we call this process thematic data migration. We first propose a model for the migration of punctual thematic data hosted by a network. This model is composed of: (1) a model to describe the referencing of thematic data on topographic data using spatial relations (2) a method to re-locate thematic data based on these relations. The approach consists in identifying the expected final relations according to the initial relations and the modifications of topographic data between the initial and the final state. The thematic data are then re-located using a multi-criteria method in order to satisfy, as much as possible, the expected relations. An implementation is presented on toy problems and on a real use case provided by a French public authority in charge of road network management. The extension of the proposed model to take into account the relations for other applications than thematic data migration is also discussedAvec l'importante disponibilité de données topographiques de référence, la création des données géographiques n'est plus réservée aux professionnels de l'information géographique. De plus en plus d'utilisateurs saisissent leurs propres données, que nous appelons données thématiques, en s'appuyant sur ces données de référence qui jouent alors le rôle de données support. Les données thématiques ainsi saisies font sens en tant que telles, mais surtout de par leurs relations avec les données topographiques. La non prise en compte des relations entre données thématiques et topographiques lors de traitements modifiant les unes ou les autres peut engendrer des incohérences, notamment pour les traitements liés au changement de niveau de détail. L'objectif de la thèse est de définir une méthodologie pour préserver la cohérence entre les données thématiques et topographiques lors d'un changement de niveau de détail. Nous nous concentrons sur l'adaptation des données thématiques suite à une modification des données topographiques, processus que nous appelons migration des données thématiques. Nous proposons d'abord un modèle pour la migration de données thématiques ponctuelles sur réseau composé de : (1) un modèle pour décrire le référencement des données thématiques sur les données topographiques par des relations spatiales (2) une méthode de relocalisation basée sur ces relations. L'approche consiste à identifier les relations finales attendues en fonction des relations initiales et des changements sur les données topographiques entre les états initial et final. La relocalisation est alors effectuée grâce à une méthode multicritère de manière à respecter au mieux les relations attendues. Une mise en œuvre est présentée sur des cas d'étude jouets et sur un cas réel fourni par un service de l'Etat gestionnaire de réseau routier. Nous discutons enfin l'extension du modèle proposé pour traiter la prise en compte des relations pour d'autres applications que la migration de données thématique

Signes, Données et Représentations Spatiales (Des éléments de sens dans l'élaboration d'un projet de territoire intercommunal.)

A l heure d une société marquée par les technologies de l information, les territoires locaux sont soumis à des formes de développement de plus en plus dictées et encadrées par le haut, basées sur les paradigmes de l économie mondialisée et du développement durable. La question est alors de savoir comment ces territoires peuvent promouvoir un développement endogène qui fasse sens pour les acteurs locaux. Pour ce faire, nous inscrivons notre recherche dans les sciences de l information et de la communication en mobilisant le concept d intelligence territoriale. Nous apportons notre contribution à cette approche en approfondissant le rôle que peut jouer la dimension géographique dans les dispositifs socio-techniques d information et de communication (Distic) à l échelon des territoires intercommunaux. Nous adoptons pour cela une posture de recherche-intervention qui alterne des réflexions théoriques avec des observations et interventions empiriques sur une étude de cas, celle du territoire de Thau. Les représentations spatiales, comme produits médiatiques constitutifs des Distic, offrent une diversité de propriétés sémiotiques et de fonctionnalités que nous mettons en évidence. Nous utilisons aussi le métamodèle de Schwarz à un niveau macro pour rendre compte de la complexification et de l autonomisation progressive du territoire de Thau sur les vingt dernières années.At a time when information technology is ruling the world, local territories are subject to forms of development increasingly framed and dictated from above, based on the paradigms of the globalized economy and sustainable development. The issue then is to study how these territories can promote endogenous development that makes sense for local societies. To do so, we place our research in the field of information and communication sciences by using the concept of territorial intelligence. We contribute to this approach by deepening the potential role of the geographic dimension in information and communication socio-technical arrangements , or Distic, at the level of inter-municipal territories. We adopt an action-research stance that alternates theoretical reflections with empirical observations and actions on the Thau territory case study. Spatial representations, as constitutive of Distic media products, offer a variety of semiotic properties and features that we highlight. We also use the Schwarz s meta-model on a macro level to highlight the complexity and the and the gradual empowerment of the Thau territory over the past twenty years.TOULON-Bibliotheque electronique (830629901) / SudocSudocFranceF

La question du relevé et de l'état des lieux de la ville de Gabès : essai de topoétique architecturale

The statement interests the creation process, of artistic and architectural poietic (old and new). The architectural statement allows to build knowledge starting from a favourable ground, that of the town of Gabes. This research aims at the exploration of the problems that are potentially specific to the various fields from urban and architectural topoetic. The city is currently put into question in the theory and the practice, the thought and reality, in its past and its present and even in its future. I try to find an answer o the question; how o live in the city today. It is, thus, very elementary to carry out a creation-research whose objective is to take into account the patrimonial share in the architectural practice in the town of Gabes. I wonder about some current questions of topoetic that lead us, again, to fundamental questions concerning the site, the place, the city and their imaginaries. The parts of research focus on the relations between the statement (report) and certain fundamental questions in poietic: the invention, design and the innovation. It is about a creation research: the concept of statement being in the intersection of both. A reflection in situation, which relates between a scientific approach and an architectural pragmatic and, is more largely artistic.Le relevé intéresse le processus de création, de poïétique artistique et architecturale (ancienne et nouvelle). Le relevé architectural permet de construire de la connaissance à partir d’un terrain propice, celui de la ville de Gabès. Cette recherche vise l’exploration des problématiques potentiellement spécifiques aux différents champs de la topoétique urbaine et architecturale. La ville est actuellement mise en question dans la théorie et la pratique, dans la pensée et la réalité, dans son passé, son présent et son futur même. Je cherche à retrouver le sens, d’habiter aujourd’hui la ville. Il est donc question véritablement de mener une création-recherche dont l’objectif est de mettre en avant la part patrimoniale dans la pratique architecturale dans la ville de Gabès. Je m’interroge sur des questions actuelles de topoétique et que se posent, à nouveau, des questions fondamentales touchant le site, le lieu, la ville et leurs imaginaires. Les parties de la recherche portent sur les relations entre le relevé et certaines questions fondamentales en poïétique: l’invention, la conception et l’innovation. Il s’agit d’une recherche-création: la notion de relevé se trouvant à l’entrecroisement des deux. Une réflexion en situation qui relie entre une démarche scientifique et une pragmatique architecturale et, plus largement artistique

Écritures

L'écriture constitue-t-elle le trait d'union entre technique et culture, et par là entre science et culture ? Cet ouvrage donne des éléments de réponse à cette double question, à l'acuité renouvelée par le numérique. il fait donc appel aux anthropologues et philosophes (Jack Goody, Jens Brockmeier, David Olson…), aux spécialistes des pratiques lettrées de l'antiquité (Christophe Batsch, Flavia Carraro), de l'internet (Paul Mathias, Henri Desbois, Michael Heim…), de la physique et des mathématiques (Jean Dhombres, Patrick Flandrin, Cédric Villani). En ce sens, cet ouvrage poursuit les réflexions largement entamées avec Regards croisés sur l'internet (enssib, 2011). Mais en explorant des voies nouvelles : les relations particulières qu'entretiennent les mathématiciens, et, plus largement les scientifiques, avec l'écriture. Cette publication est issue d'un colloque international consacré à Jack Goody, qui s'est tenu à l'enssib du 24 au 26 janvier 2008, auquel il a contribué et qu'il a conclu

Écritures : sur les traces de Jack Goody

L\u27écriture constitue-t-elle le trait d\u27union entre technique et culture, et par là entre science et culture ? Cet ouvrage donne des éléments de réponse à cette double question, à l\u27acuité renouvelée par le numérique. Il fait donc appel aux anthropologues et philosophes (Jack Goody, Jens Brockmeier, David Olson…), aux spécialistes des pratiques lettrées de l’Antiquité (Christophe Batsch, Flavia Carraro), de l’internet (Paul Mathias, Henri Desbois, Michael Heim…), de la physique et des mathématiques (Jean Dhombres, Patrick Flandrin, Cédric Villani). En ce sens, il poursuit les réflexions largement entamées avec Regards croisés sur l’internet (Enssib, 2011). Mais il explore des voies nouvelles : les relations particulières qu’entretiennent les mathématiciens, et, plus largement les scientifiques, avec l’écriture. Cet ouvrage est issu d’un colloque international consacré à Jack Goody, qui s’est tenu à l’Enssib du 24 au 26 janvier 2008, auquel il a contribué et qu’il a conclu