Modélisation des systèmes d'information à référence spatiale et de leurs domaines d'utilisation spécialisés:aspects méthodologiques, organisationnels et technologiques

The field of spatially referenced information systems (SRIS) is currently in full expansion. The principal reasons are undoubtedly the increasingly acute problems encountered by man to manage his environment and the growing availability of high-performance information systems. Territorial managers – engineers, planners, geographers, etc. – are among the main people interested in the availability of abundant, reliable information sources concerning territory. Methods and tools permitting the best use of these information sources according to their needs are also necessary. The goal of this thesis is to define a methodological, organizational and technological framework which allows territorial managers to integrate SRIS for their respective applications in an efficient and coherent manner. Three themes make up the core of the study: modeling of treatments applied to localized data in the specialized fields of SRIS utilization; modeling of localized data in the specialized fields of SRIS utilization; definition of an organizational context of systems which process information relative to a given territory. The solutions brought to these three themes all refer to elements of modeling theory, which is the subject of a preliminary chapter. The principal results of this thesis are the following: A model of decision making system is proposed, relevant for the description of systems with the goal of producing decisions. A classification of treatments applied to localized data is proposed, which calls upon new notions such as: spatial references, within which the measure of the location of spatially referenced objects is of homogeneous nature and quality; spatial models; topology, for which the traditional perception in the SRIS field is re-examined. A few semantic enrichments are brought to the formalisms used to describe the structure of spatially referenced data. An organizational model of systems which manage and process information relative to a given territory is proposed. This model is based on a federated organization of SRIS established by partners involved in territorial management. The relevance of the proposed theoretical framework is finally demonstrated for a few fields specialized in SRIS utilization: urban engineering, particularly urban drainage, which served as the guiding thread for this study; land planning and improvements; road maintenance management; geographic statistical analysis; cartography

Integrated urban monitoring framework: a conceptual framework for land dynamics monitoring

Peer Reviewe

Du producteur à l'utilisateur: identification des trajectoires d'appropriation des données géographiques.

International audienceTo define, on a non technician face, the life cycle of geographic information, "from captor to decisions" we need, in a actor network theory perspective, to understand the process "from producer to user". In order to give an answer, we choose to study the spatial data appropriation process. This process opens the analysis of how data can be used by a group that has not produced the data itself, as well as in a multi-actor context. Distributed cognition theory offers a framework to understand data as a cognitive and collaborative artefact. Eight exploratory case studies help to identify typical appropriation trajectories, factors and socio-cognitive processes. This article offers a different vantage point on the spatial data sharing question and spatial data life cycle.Décliner sur un versant non technique le cycle de vie de l'information géographique " du capteur aux décisions " revient, du point de vue des jeux d'acteurs, à s'intéresser aux mécanismes qui influencent les étapes " du producteur à l'utilisateur ". Pour ce faire, nous avons choisi d'étudier les démarches d'appropriation des données géographiques. Elles nous permettent d'analyser comment, dans un contexte multi-acteurs, une donnée peut trouver une place et un usage au sein d'une organisation qui ne l'a pas produite. Le cadre unificateur qu'offre la cognition socialement distribuée permet, en particulier, de comprendre le rôle d'artefact cognitif et collaboratif que peut jouer la donnée. Huit études de cas exploratoires servent à identifier des trajectoires-types d'appropriation et les facteurs et processus socio-cognitifs qui y sont associés. Cet article offre, ainsi, un regard différent sur la problématique du partage et sur le cycle de vie des données géographiques généralement abordé d'un point de vue uniquement technique

From the Assessment of Spatial Data Infrastructure To the Assessment of Community of Practice: Advocating an Approach by Uses

Spatial data sharing mechanisms are an important asset to territorial communities. They help them understand and control their long term development. In this perspective, this paper suggests a novel approach of geodata appropriation processes based on diverse socio-cognitive theories. This approach suggests that the evolution of spatial data infrastructures from rough data exchange platforms towards geospatial learning networks, also termed "communities of practice", and towards geo-collaboration platforms supporting co-decision may be a significant driver or added value. Thus, it is important to consider these new perspectives in the evaluation criteria and processes of spatial data infrastructures

Un modèle urbain numérique... et puis ? Vers une étude d'utilité

Les outils de modélisation et de visualisation 3D sont aujourd'hui encore dominés par ce que la technologie peut offrir: l'importance donnée à la représentation des objets est prépondérante. D'un autre côté, très peu d'attention est donnée à la meilleure façon d'articuler ces interfaces graphiques avec des données plus abstraites, visant leur application dans des phases de planification et d'analyse spatiale. Ces environnements 3D présentent généralement un ensemble d'objets à travers lesquels l'utilisateur peut "se promener" mais il ne peut que très rarement accéder à des informations pertinentes, efficacement agrégées par les problèmes qu'il doit résoudre

From the Assessment of Spatial Data Infrastructure To the Assessment of Community of Practice: Advocating an Approach by Uses

Spatial data sharing mechanisms are an important asset to territorial communities. They help them understand and control their long term development. In this perspective, this paper suggests a novel approach of geodata appropriation processes based on diverse socio-cognitive theories. This approach suggests that the evolution of spatial data infrastructures from rough data exchange platforms towards geospatial learning networks, also termed "communities of practice", and towards geo-collaboration platforms supporting co-decision may be a significant driver or added value. Thus, it is important to consider these new perspectives in the evaluation criteria and processes of spatial data infrastructures

Conception d'un Système d'Information Géographique (SIG) pour la gestion d'un domaine expérimental

La station fédérale de recherche en production végétale (RAC) section viticulture et oenologie de Caudoz (RVC) réalise des expérimentations à tous niveaux sur la vigne mais aussi sur le vin: elle étudie l'influence de certains paramètres déterminants sur le vignoble. Une multitude d'essais, de tests, et d'expériences sont menés chaque année et suivis pour une partie d'entre elles dans le temps. Des conclusions peuvent ainsi être apportées sur la base d'analyses statistiques issues de traitements des données

Pas de décision collective sans appropriation individuelle.: Enjeux et limites des technologies de l'information géographique au service du " décider ensemble ".

International audienceLa prise de décision est souvent assimilée à la notion de choix. Pourtant, l'acte de choix final n'englobe qu'une faible partie de ce qui fait réellement le processus global de prise de décision (Roy, 1985). Comme le rappelle (Desthieux, 2006), " dans l'optique d'une aide à la décision concertée, l'outil est un support important pour impliquer les acteurs très tôt dans un processus et leur permettre de négocier leur conception du problème décisionnel ". Ainsi, pour préparer le débat sur la recherche de solutions consensuelles, les projets de développement territorial appuient bien souvent leurs analyses sur des outils qui manipulent des représentations du territoire ou données géographiques (images satellites, cartes, indicateurs, etc.). Ces dernières deviennent alors l'un des fondements techniques des processus décisionnels multi-acteurs. Cependant, le problème de la compréhension et par extension de l'appropriation des données reste toujours en suspens. Peut-on vraiment décider ensemble sans partager une compréhension commune des données qui servent au diagnostic ? Les données géographiques nous permettent-elles de partager nos connaissances sur le territoire ou ne servent-elles, au contraire, qu'à exacerber nos différentes cultures métier ? Pour amorcer les prémisses d'une réponse, nous proposons de nous intéresser à la démarche d'appropriation des données géographiques et à ses impacts sur les processus de codécision en mobilisant les théories sociales et cognitives de l'apprentissage. L'exposé commencera par poser le contexte en rappelant les enjeux de l'appropriation des données géographiques. En nous appuyant sur les principes de la cognition socialement distribuée, nous proposerons ensuite trois métaphores de l'apprentissage pour mieux comprendre la codécision. Notre proposition sera ici qu'un processus de codécision est avant tout un processus d'apprentissage. Puis, nous déduirons du rapprochement des théories de l'apprentissage et des processus de codécision, les conséquences qui s'imposent pour le design technologique et organisationnel des outils pour décider ensemble (OPDE) et plus particulièrement des technologies de l'information géographique. L'ensemble de l'exposé s'appuiera sur des exemples (issus d'étude de cas) permettant d'analyser les atouts et limites des dispositifs actuels d'ingénierie territoriale comme outils d'aide à la décision concertée

Digital Urban Morphometrics: Automatic Extraction and Assessment of Morphological Properties of Buildings

The aim of this article is to present a method to calculate the morphological properties of the built environment using LiDAR (light-detection and ranging) data, geographic information systems (GIS) data and three-dimensional (3D) models of cities as a source of information. A hybrid approach that takes into account different types of inputs and consequently evaluates the accuracy of each type of used data is presented. This work is intended to give a first response to the lack of comprehensive and accurate procedure that uses LiDAR data in order to automatically derive precise morphological properties, such as volumes and surfaces (façades and roofs) of buildings. The method was tested on two case-study areas in the Geneva region with different characteristics, one in the old town along the Rhone River and the other on the CERN campus. A statistical analysis that compares the results of the computation with the 3D model of the built environment was used to validate the results, complemented by significance statistical tests. Outcomes showed that the proposed method to derive morphological properties can reach high levels of accuracy, thus enhancing the potential uses of LiDAR data for numerous applications, typically for the assessment of the urban environmental quality (UEQ) at the city and district scale, such as the estimation of the potential deployment of renewable energies in the built environment and the determination and monitoring of several urban indicators

3-D visualization of urban environmental quality indicators: using the city GML standard

In October 2005, a survey to several potential end-users (surveyors, architects, urban planners, environmental and energy specialists, among others) of the City of Geneva (Switzerland) howed a strong interest for the integration of the third dimension in the available GIS data of the City of Geneva, mainly by the integration of new layers of information, here referred to as 3-D urban indicators [1]. In order to extract this type of indicators, different geo-referenced data of excellent quality, such as 2-D cadastral data, aerial images, LiDAR (Light Detection And Ranging) data and a 3-D vector model were used. A main focus was given to the construction of innovative 3-D Urban Environmental Quality (UEQ) indicators, which are highlighted through the 3-D visualization displays proposed here. A simple example is the exploration of the solar potential of building facades and roofs. In this case, the purpose is to evaluate the potential of buildings for the installation of solar panels (photovoltaic and thermal).Peer Reviewe