Dealing with the Imperfection of Historical Hazards Data in GIS: Limits and Solutions to Make Chronological Maps for Decision Makers

International audienceNatural hazard studies are often based on the spatial analysis of remarkable past events. However, historical information contains imperfections in its spatial and temporal locations and in the description of events. In this paper, we want to show the benefits of a system approach, that take the context of use of the visualization into account during the early phase of storing up data in the GIS, in order to make maps with imperfect data. We base on a concrete example: making a map of the chronology of phenomena during a past flood event, for decision makers who are lay users in cartography

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

Options and recommandations related to further development of an Espon Cartographic Language

In this 5th part of Espon Cartographic Language Final Report, our aim is to identify good practices, as well in the development of interactive cartographic environments such as atlases, as in innovative cartographic constructions. Our proposals target several levels:- The level of applications themselves: which functionalities have to be use, for what applications and what objectives?-The level of cartographic representations, meaning the possibilities to introduce elements of animation and interactivity in maps, depending on data and objectives: what innovations for which representation?To achieve such aims, we use two types of resources:- a collection of interactive atlases, considered as the most representative of the diversity in european statistical atlases, which we have analyzed and compared.- the collection of maps presented in Task 4, that we propose to enrich with functions of interaction and animation.The first part of Task 5 deals with recommendations, coming from a comparative analysis of european statistical atlases. These recommendations depend on the type of environment to be made (environment of visualization, analysis or exploration), and on the desired interactivity level.The second part deals with recommendations to create interactive and animated maps. They are illustrated by concrete proposals, in the form of summary datasheet.The final part deals with a comparison of computer tools that can be used to make innovative cartographic applications

État des lieux des représentations dynamiques des temporalités des territoires

Le temps et ses caractéristiques ont toujours fait l’objet de grandes attentions pour comprendre les dynamiques des territoires. Aujourd’hui, que ce soit à cause des nouvelles capacités d’observation en temps réel, de l’accumulation des séries de données au cours du temps, ou à cause de la multiplication des rythmes, les temporalités à prendre en compte pour comprendre les dynamiques territoriales se multiplient et leurs imbrications se complexifient. Interroger les rythmes, les vitesses, les cycles de ces dynamiques, ou mettre en relation temporelle des phénomènes spatiaux tels que les évènements catastrophiques passés devient plus que jamais un enjeu pour comprendre et décider.Les jeux de méthodes mobilisables aujourd’hui pour représenter les temporalités des territoires sont en plein renouvellement, et imposent désormais bien souvent de franchir les fractures disciplinaires traditionnelles entre échelles, entre outils, entre formalismes. Les domaines d’applications potentiellement concernés, comme celui du développement durable des territoires, sont autant de domaines susceptibles de nourrir les questions associées à l’exploration des temporalités des territoires. Le projet "Représentation dynamique des temporalités des territoires" se veut un état des lieux de différents développements et solutions pour analyser et rendre compte des temporalités des territoires. Cet état des lieux est à entrées multiples, interrogeant à la fois des choix amont (modélisation) et des choix proprement liés à la question de la représentation. Le projet débouche sur un ensemble de résultats dont certains sont mis en ligne sur le site: http://www.map.cnrs.fr/jyb/puca/- Une grille de lecture de la collection d'applications analysée (voir onglet "47 applications"), grille où sont combinés des indicateurs généraux sur par exmeple le type de service rendu ou le type de dynamique spatiale analysée, et des indicateurs plus spécifiques au traitement des dimensions spatiales et temporelles. Cette grille est mise en place sur 47 applications identifiées et analysées,- Des visualisations récapitulatives conçues comme outils d'analyse comparative de la collection,- Une bibliographie structurée en relation avec la grille de lecture

Recent Computer Technologies for an Innovative Cartographic Language: Espon Cartographic Language, Interim Report 1

Review of the state of the art in recent computer technologies and related cartographic software in support of ensuring an innovative cartographic language. The service provider is asked to review the state of the art in recent computer technologies and related cartographic software development in support of ensuring an innovative cartographic language. The service provider shall, based on this review, present options for modernising the ESPON Cartographic Language. The fulfilment of this task should not be limited only to more “traditional” cartography, but explore new options for adding new cartographic concepts, types of illustrations and computer animated presentations, that could support the presentation of the geography of policy orientations and forward-looking territorial evidence to the European territorial policy arena. The review shall lead to recommendations of cartographic technologies and techniques to consider in a modernised ESPON Cartographic Language. It shall be used as input for recommendations on new cartographic elements to consider in a modernised ESPON Cartographic Language under task 4 and 5. Three dimensions for an Innovative cartographic language will be explored in three directions:- Former Semiotic language combined with new technologies- Usability of the produced representations - Focus on added dimensions like interactivity, animation, multimedia, 3D, etc

APPRENDRE DU PASSE POUR OPTIMISER LA PREVENTION ET LA GESTION DES INONDATIONS SUR LE FERROVIAIRE

International audienceArchives records dealing with historical floods constitute a remarkable heritage for railway system analysis, but they are under-exploited. This article deals with their interest. Then a methodology to build a chronological synthesis from historical records is presented. Finally, the advantages of geovisualisation, as a tool to ease the exploitation of historical information, are presented.Les archives sur les inondations historiques constituent un patrimoine riche pour l'analyse du système ferroviaire, mais actuellement sous-exploité. Nous expliquons ce qu'elles peuvent apporter, puis nous présentons une méthode de synthèse des données issues d'archives. Enfin, nous présentons les apports de la géovisualisation, comme outil pour faciliter l'utilisation de l'information historique

eSTIMe : une approche visuelle, interactive et modulable pour l'analyse multi-points de vue des mobilités quotidiennes

International audienceNous proposons un environnement de géovisualisation qui vise à accompa-gner l'analyse de la mobilité quotidienne selon trois points de vues : les déplacements et les flux, les trajectoires individuelles, et la dynamique de peuplement du territoire. Chacun de ces points de vue s'appuie sur la définition d'indicateurs spécifiques qui font l'objet de représentations visuelles innovantes. L'approche choisie pour favoriser l'analyse visuelle repose sur le concept de tableaux de bord modulables et mobilise des techniques issues du domaine de la visualisation et de l'interaction homme-machine. ABSTRACT. We propose a geovisualization environment to assist the analysis of daily mobility data focused on three standpoints: the flows and displacements, the individual trajectories, and the territory settlement dynamics. We derive specific indicators from the data to study these aspects, which we explore through synchronized novel visual representations displayed on analytic flexible dashboards. Our approach combines concepts and techniques from visualization and human-computer interaction domains. MOTS-CLÉS : mobilité quotidienne, géovisualisation, analyse geovisuelle, tableau de bord analytique, données spatio-temporelle

Approche cartographique et géovisualisation pour la représentation de l'incertitude

This article presents cartographical and geovisualization methods to integrate the concept of uncertainty in the maps. We focus on the uncertain information about natural hazards, and particularly the rockfalls. In a first time, we define the concept of uncertainty for geographical information about natural hazard. A related works of mapping rules be able to valorise this information is also used. Then we propose some visual variables to map the uncertainty and we explain how these visual variables can be integrate into a tool geovisualization.Si la carte est un outil essentiel pour la gestion des risques naturels et la prise de décision, elle est souvent critiquée car elle ne rend pas compte de l'incertitude des données représentées. L'incertitude constitue une dimension particulière de l'information géographique notamment dans une problématique de risques naturels. Notre objectif est de proposer une méthode permettant de rendre compte cartographiquement de l'information incertaine relative aux événements liés aux risques naturels. Dans un premier temps nous définissons la notion d'incertitude appliquée à l'information sur les risques naturels, puis nous proposons des variables visuelles et géovisuelles capables de rendre compte à travers des environnements cartographiques de la dimension incertaine de l'information

Étude de l'usage de la couleur dans l'apprentissage des SIG en Géosciences : le cas de la cartographie d'aptitude.

National audienc

Methodological proposals to handle imperfect spatial and temporal information in the context of natural hazard studies

International audienceNatural hazard analysis often makes use of alphanumeric data sets whose content is mainly expressed using natural language expressions that describe where and when events such as eruptions, avalanches, floods , etc. took place. However, a lot of expressions used in natural language are vague and imprecise and especially those which are used to locate places (around, near to, north of, etc.) and dates (between 1710 and 1711, at the beginning of the century, etc.). Some works propose approaches to define a spatial expansion representing the localization of any vague spatial information. Yet, these approaches do not allow to define any spatial or temporal localization that takes into account their physical environment: topographical or meteorological elements of the studied ground, nature and the characteristics of the observed phenomenon, etc. We propose a methodology that allows to improve the localization and the cartographic representation of imperfect spatial and temporal information. This methodology relies on a specific extension of Spatial ML and TimeML markup languages and an ontology for the integration, quantification and representation of imperfect spatio-temporal information expressed in natural language in order to locate natural hazard phenomena. In this paper, we present the elements of the STELLA (Spatial - TEmporal LocaLizAtion) methodology and framework