Document interpretation using perceptive cycles to build coherent objects. Application to the french cadastral maps

The methodology we have used for the interpretation of the French cadastral documents focuses on a number of studied results of the visual perception and a hierarchical description of the document. The strategy used has been based on the « model » document, employing a mixed approach including various « points of view » about the image to be processed. The results of this mixed analysis reveal the appearance of non-interpretable objects on the cadasrer, due to the presence of incoherent semantics. Thanks to the return cycles between the high and low level processing, an analytical strategy is proposed and allows, in order to independently cure the incoherence, thus to attain the most reliable interpretation of the cadastral map.Notre méthodologie d'interprétation des documents cadastraux français s'appuie sur un certain nombre de résultats d'études sur la perception visuelle ainsi que sur une description hiérarchisée du document. La stratégie utilisée, basée sur le « modèle » du document, repose sur une approche mixte comportant différents « points de vue » de l'image à traiter. Les résultats de cette analyse mixte mettent en évidence l'apparition d'objets non interprétables au sens du cadastre, du fait de la présence d'incohérences sémantiques. Une stratégie d'analyse est alors proposée et permet, grâce à des cycles d'aller-retours entre les traitements hauts et bas niveaux, de résoudre les incohérences de façon autonome, ceci afin d'interpréter au plus sûr la planche cadastrale

Détection automatique des parcelles sur les plans napoléoniens : comparaison de deux méthodes

Le cadastre napoléonien fournit la description la plus détaillée du territoire français dans sa globalité au xixe siècle. Il contient une mine d’informations (structure des parcelles cadastrales, numéro des parcelles, tracé des rivières et des routes, toponymie, bâti…) auxquelles les chercheurs en sciences humaines (archéologues, historiens, urbanistes…) s’intéressent de plus en plus, notamment pour mener des analyses historiques du territoire. Les travaux présentés ici s’inscrivent dans cette perspective et proposent une chaîne de traitement semi-automatique permettant de vectoriser, géoréférencer et assembler des planches scannées du cadastre ancien afin de construire une base de données multi-époques. Dans cet article, nous abordons plus particulièrement les solutions adoptées pour l’étape de vectorisation automatique des parcelles en comparant deux méthodes, l’une basée sur la transformée de Hough probabiliste (THP) et l’autre sur l’algorithme Line Segment Detector (LSD). Après avoir précisé comment ces méthodes ont été implémentées pour notre étude, nous présentons les résultats obtenus, qui montrent la supériorité de la méthode LSD sur la méthode THP pour les planches cadastrales les plus anciennes.The most detailed geographic description of France’s whole 19th-century territory is the Napoleonic cadastre. It contains a wealth of information (e.g. cadastre lot structure, lot numbering, rivers and road shapes, toponymy, buildings…) which underpin most historical studies of land usage and transformation. We therefore decided to develop a semi-automatic toolchain able to vectorise, georeference and combine scanned old cadastre sheets in order to build a multi-epoch database describing land property. In this article, we focus on the automatic vectorisation of the parcels’ shapes and assess the respective merits of two methods we tested: the first based on the Probabilistic Hough Transform (PHT) and the second on the Line Segment Detector (LSD) algorithm. After explaining how we implemented these two methods, we present the results, which show that the LSD approach performs better on the oldest cadastre sheets

Usages et pertinence d’une représentation volumique (3D) cadastrale dans un contexte de gestion municipale québécoise

Les apports d’un cadastre 3D ont été démontrés par plusieurs chercheurs et organisations. Malgré ces nombreux travaux, très peu d’analyses et de synthèses sont proposées quant à l’utilité ou les usages spécifiques d’une représentation volumique (3D) cadastral dans le contexte particulier d’une gestion municipale. Dans ce sens, l’objectif principal de cette étude est de mieux connaître les usages actuels et besoins des gestionnaires municipaux en matière de représentation volumique cadastrale lorsque des propriétés sont superposées (cas spécifique où la 3e dimension géométrique est perçue comme étant intéressante). L’étude porte spécifiquement sur les cas indiqués comme étant du cadastre vertical du système du cadastre du Québec géré par le ministère des Ressources naturelles du Québec (MRN) et son usage dans certaines villes et municipalités québécoises. Les résultats sont présentés sous forme d’une enquête menée auprès d’un échantillon d’usagers municipaux et par la proposition de mécanismes menant à la production la plus automatisée possible de modèles 3D réalisés à partir des plans complémentaires issus du système du cadastre du Québec. Un sondage sur les usages actuels des plans cadastraux du Québec et des plans complémentaires du cadastre vertical a été effectué auprès d’intervenants municipaux responsables de la géomatique et de la gestion territoriale dans leur municipalité. 48 répondants des 36 municipalités ont participé au sondage, soit 32 répondants de 21 différentes villes, 15 répondants de 15 Municipalité régionale de comté (MRC) et un répondant de la Communauté Métropolitaine de Montréal. Les résultats montrent que 91% des acteurs municipaux sondés utilisent les plans cadastraux et lorsque des situations de superposition verticale des propriétés existent, où le cadastre vertical est disponible, 84% des répondants exploitent effectivement les plans complémentaires dans leurs activités professionnelles. Les répondants ont confirmé un réel besoin de posséder une représentation volumique cadastrale puisque que 81% ont répondu vouloir disposer de ce genre de représentation. Les mêmes usages que ceux des plans cadastraux sont envisagés pour la 3D soit comme appui aux systèmes qui servent à la taxation, à l'émission des permis de construction, au zonage et à l'aménagement du territoire et urbanisme. En termes de contenu de la représentation volumique, les mesures officielles (i.e. la longueur des limites, la superficie et le volume), la distinction entre les lots privés et communs et la géométrie volumique des lots sont jugées nécessaires par 85% des répondants. Finalement, une procédure qui se décline en deux grandes étapes de vectorisation et de modélisation 3D est proposée pour la construction automatisée d’une représentation volumique à partir des fichiers PDF des plans complémentaires. Celle-ci a été testée sur un condominium de trois étages, et prend 17 minutes avec 64 interventions pour la compléter.Several researches and organizations have demonstrated the role of 3D volumetric representation in cadastral systems. Nevertheless, only a few have examined the usefulness and applications of 3D cadastral representations in municipal management. Thereupon, the principal objective of this study is to better understand the current and anticipated needs for the applications of 3D cadastral representations in municipal management in case of super-imposed properties (where the 3rd geometric dimension is foreseen as appealing). The research specifically investigates the case of vertical cadaster as noted in Quebec’s cadastral system arranged by the Ministry of Natural Resources (MNR) of Quebec Province as well as its application in number of cities and municipalities across the province. This study presents the interests as well as the requirements based on an inquiry among several municipal partners. Moreover, a mechanism is proposed to automate, as much as possible, the procedure to reconstruct cadastral 3D models from the complementary plans (vertically super-imposed data) which exist in Quebec’s cadastral system. A user survey targeting the actual applications of cadastral maps of Quebec as well as the complementary plans of the vertical cadaster was carried out among the municipal authorities who are responsible for geomatics and land management across the province. Totally, 48 participants from 36 municipalities responded to the survey. This includes 21 cities (32 participants), fifteen regional county municipalities (fifteen participants), and one metropolitan community (one participant). The results show that 91% of the participating municipal actors use cadastral maps. In case of super-imposed properties, where vertical cadaster is available, 84% of the respondents effectively benefit from the complementary plans for regulating the respective professional activities. The respondents have confirmed a real need for volumetric cadastral representation as 81% of them would like to have such representation at their disposal. 3D cadastral models have been considered useful to enhance the principal usages of cadastral maps such as taxation, issuance of construction permits, and regional and urban planning. In terms of content, 85% of the respondents indicate that the capabilities to represent the official measures (i.e. length of limits and edges, area, and volume), to distinguish between private and common lots, and to provide the volumetric geometry of the lots are among the necessary requirements of volumetric cadastral representations. Finally, a two-step procedure (vector digitization followed by 3D modeling) is proposed to improve the automation of volumetric cadastral reconstruction from image-form complementary plans (stored in PDF files). This procedure has been tested on a three-story condominium and takes 64 interventions in 17 minutes to complete

Une approche computationnelle du cadastre napoléonien de Venise

Au début du xixᵉ siècle, l’administration napoléonienne impose à la ville de Venise la mise en place d’un nouveau système de description standardisé pour rendre compte de manière objective de la forme et des fonctions du tissu urbain. Le cadastre, déployé à l’échelle européenne, offre pour la première fois une vue articulée et précise de la structure de la ville et de ses activités grâce à une approche méthodique et à des catégories standardisées. Les techniques numériques, basées notamment sur l’apprentissage profond, permettent aujourd’hui d’extraire de ces documents une représentation à la fois précise et dense de la ville et de ses habitants. En s’attachant à vérifier systématiquement la cohérence de l’information extraite, ces techniques évaluent aussi la précision et la systématicité du travail des arpenteurs et des sondeurs de l’Empire et qualifient par conséquent, de façon indirecte, la confiance à accorder aux informations extraites. Cet article revient sur l’histoire de ce protosystème computationnel, décrit la manière dont les techniques numériques offrent non seulement une documentation systématique, mais aussi des perspectives d’extraction d’informations latentes, encore non explicitées, mais implicitement présentes dans ce système d’information du passé.At the beginning of the 19th century, the Napoleonic administration introduced a new standardised description system to give an objective account of the form and functions of the city of Venice. The cadastre, deployed on a European scale, was offering for the first time an articulated and precise view of the structure of the city and its activities, through a methodical approach and standardised categories. With the use of digital techniques, based in particular on deep learning, it is now possible to extract from these documents an accurate and dense representation of the city and its inhabitants. By systematically checking the consistency of the extracted information, these techniques also evaluate the precision and systematicity of the surveyors’ work and therefore indirectly qualify the trust to be placed in the extracted information. This article reviews the history of this computational protosystem and describes how digital techniques offer not only systematic documentation, but also extraction perspectives for latent information, as yet uncharted, but implicitly present in this information system of the past

Automatic strings interpretation on scanned maps

We describe a method for an automatic character string understanding from scanned maps. This method takes into account oriented strings that occur frequently on maps . The application is split in three main modules : connected components analysis, string construction, connected character detection . Results seem sufficient to allow an operational application if syntactic rules are added to ameliorate the warning process .Nous décrivons une méthode de lecture automatique des chaînes de caractères sur cartes scannées. Cette méthode prend en compte les chaînes orientées qui sont fréquentes sur les cartes. L'application se décompose en trois modules principaux: analyse des particules connexes, chaînage des hypothèses, recherche des caractères connectés. Les résultats obtenus semblent suffisants pour passer au stade opérationnel à condition d'utiliser quelques règles syntaxiques de haut niveau pour améliorer la détection des cas douteux

Quelques réflexions préliminaires sur la Venice Time Machine

Encore aujourd’hui la plupart des historiens ont l’habitude de travailler en toutes petites équipes, se focalisant sur des problématiques très spécifiques. Ils n’échangent que très rarement leurs notes ou leurs données, percevant à tort ou à raison que leurs travaux de recherche préparatoire sont à la base de l’originalité de leurs travaux futurs. Prendre conscience de la dimension et la densité informationnelle des archives comme celle de Venise doit nous faire réaliser de l’impossibilité pour quelques historiens, travaillant de manière non coordonnée de couvrir avec une quelconque systématicité un objet aussi vaste. Si nous voulons tenter de transformer une archive de 80 kilomètres couvrant mille ans d’histoire en un système d’information structuré il nous faut développer un programme scientifique collaboratif, coordonné et massif. Nous sommes devant une entité informationnelle trop grande. Seule une collaboration scientifique internationale peut tenter d’en venir à bout