Using Ontologies for Proposing Adequate Geovisual Analytics Solutions in the Analysis of Trajectories

International audienceThis paper presents an original approach for supporting the use of geovisual analytics solutions. Many models have been proposed to characterize information visualization methods, but few have been integrated to an intelligent process for supporting user in geo-information usage. Moreover, several new solutions are continuously proposed by research, but few of them are really used in operational world. For instance, the maritime surveillance systems could gain much more identification capabilities of ship behaviors with adequate geovisual analytics solutions. Therefore, we investigated the use of geovisual methods for the analysis of mobility data, such as ship trajectories. We propose a knowledge-based system using ontologies and rules. These allow modeling the domain of geovisual analytics solutions, and their capacities in the exploration and the analysis of trajectories. This system would be used to support users in geovisual analytics of movement, based on their context of use

: Application au trafic maritime

International audienceL'analyse géovisuelle est utilisée afin d'analyser et découvrir des patterns dans des données spatio-temporelles, grâce à l'exploration visuelle. Développer des environnements de visualisation adaptés nécessite une connaissance précise des tâches à effectuer, ainsi que des patterns recherchés. Afin de proposer une aide à l'utilisation de l'analyse géovisuelle, il est nécessaire d'étudier les tâches d'analyse du trafic maritime. Une taxonomie des tâches d'exploration et des risques possibles servira de base de recherche, afin d'étudier les visualisations adéquates. Par la suite, une modélisation des interactions et environnements d'analyse géovisuelle sera proposée pour l'étude des risques en mer

User Profiling and Geovisual Analytics Process Modeling for Maritime Surveillance

International audienceGeovisual analytics is used for discovering patterns in spatiotemporal data by the way of visual interaction. But developing adequate visualization tools requires knowing the tasks and the users that will perform this data exploration. In order to bene t from geovisual analytics advances, it is necessary for maritime surveillance uses of maps to be investigated. Formalization of map uses and of user pro ling lay the foundations for investigating the contribution of geovisual analytics. Then, geovisual analytics solutions are modeled to investigate the tasks they allow and the requirements of use. We propose an ontological model for user pro ling and geovisual analytics solutions

: Application à la sécurité et sûreté maritime

Traduction de l'article "High-Level Taxonomy of Geovisual Analytics Tasks for Maritime Surveillance" : http://hal-ensmp.archives-ouvertes.fr/hal-00856714International audienceLe contrôle de la sécurité et la sûreté maritime requiert une surveillance constante du trafic en mer, dans laquelle interviennent de nombreux acteurs : contrôleurs, analystes, etc. Des systèmes visuels (systèmes de surveillance maritimes) permettent de gérer les dangers potentiels, les navires suspects et suivre situation générale du trafic maritime. Néanmoins, ces systèmes présentent de lourdes charges cognitives, et aucun outil d'analyse n'est disponible pour faciliter ces nombreuses missions. Au cours des dernières années, le domaine de l'analyse géovisuelle s'est montré très efficace pour l'analyse de grandes quantités de données hétérogènes. De nouvelles méthodes ont été développées afin de faciliter l'analyse et la découverte de connaissances, par la visualisation. Pourtant, l'utilisation de tels environnements avancés peut s'avérer trop complexe, selon le profil de l'utilisateur, ou non adaptées à certaines utilisations. Il est donc fondamental d'étudier les tâches à mener lors de l'analyse de comportements à risques, afin d'utiliser des solutions adaptées. Dans ce papier, nous proposons une étude des tâches d'exploration et d'analyse du trafic maritime par la visualisation d'information géographique. Par la suite, ces connaissances seront utilisées dans un système à base de connaissances pour une aide à l'analyse des données de trafic

Formalisation des environnements d'analyse géovisuelle pour l'analyse de comportements à risques

National audienceL'analyse géovisuelle (geovisual analytics, ou GeoVA, en anglais) est un domaine de recherche récent, entrainé par l'évolution du rôle de la carte et de l'utilisation de l'information géographique dans la prise de décision (MacEachren 1995; Andrienko et al. 2007). Il s'agit de l'utilisation d'environnements visuels d'information géographique et autres données scientifiques ou concrètes, qui supportent l'exploration et l'analyse de grands jeux de données. De nombreuses méthodes et outils ont été développés de manière à étudier des données spatio-temporelles, notamment les trajectoires d'objets mobiles (Andrienko et Andrienko 2013) , afin de détecter des motifs ou des anomalies

SIG des Merveilles: analysing rock art distribution with a web cartographic platform

L. Costa, F. Djindjian, F. Giligny (eds.), Actes des 3èmes Journées d'Informatique et Archéologie de Paris, JIAP 2012International audienceThe Vallée des Merveilles (Valley of Marvels), in the Mercantour National Park (France), is a major place for studying the late Neolithic Age until the beginning of the Bronze Age: since the early 20th century, more than 4000 engraved rocks have been listed, representing 40,000 carvings. The Laboratoire Départemental du Lazaret has been studying these engravings for more than forty years: a large database describes the whole rocks and figures and is still filled with new findings. But such a large amount of data from a vast archaeological site needs efficient tools for its study, such as mapping the location of the rocks. Many improvements regarding the study of the carvings and their spatial distribution were made possible by the development of a web GIS: consulting the data is made easier and clearer with a web-mapping platform and specific tools. Filtering for choosing the data to display and automatically generated maps allow an overall view of the spatial distribution of the Marvels' engravings. Using both the IGN's Geoportal data and cartographic web libraries produced an efficient and complete web service for consulting and analyzing the engraved rocks of the Valley of Marvels. This one can be used for any area in the Mercantour Park, as long as new data are added to the databases

Geovisual Analytics Environment for Supporting the Resilience of Maritime Surveillance System

International audienceThis paper presents an original approach for supporting the resilience in Maritime Domain Awareness, based on geovisual analytics. While many research projects focus on developing rules for detecting anomalies at by automated means, there is no support to visual exploration led by human operators. We investigate the use of visual methods for analyzing mobility data of ships. Behaviors of interest can be known (modeled) or unknown, asking for various ways of visualizing and studying the information. We assume that supporting the use of geovisual analytics will make the exploration and the analysis process easier, reducing the cognitive load of the tasks led by the actors of maritime surveillance. The detection and the identification of threats at sea are improved by using adequate visualization methods, regarding the context of use. Our suggested framework is based on ontologies for maritime domain awareness and geovisual analytics environments, coupled to rules

Formalisation d'un environnement d'aide à l'analyse géovisuelle: Application à la sécurité et sûreté de la maritimisation de l'énergie

The maritime space is still a sensitive area due to many accidents and dangers, such as collisions or pirate attacks. In order to ensure the control of safety and security of this area, it is essential to study near real-time movement information (surveillance) or past events (analysis). Controllers and analysts are then faced to large sets of data, which must be studied with systems using maps and other visualizations. However, these tools are limited in terms of analysis capacities. Using geovisual analytics could be used to improve pattern identification, anomalies detection and knowledge discovery. However, due to the complexity of their use, most methods are still at the stage of research, and are not used yet in the operational word for studying maritime risks.In this context, we propose a geovisual analytics support system to guide users in the visualization and the analysis of maritime risks. Our research methodology is based on the formalization of use cases, of users and of several visualization methods. Ontologies and rules are used to create a knowledge-based system, to select adequate solutions for the visualization and the analysis of ships’ trajectories. Some examples for analyzing maritime risks are then presented to illustrate the use of such a system.L’espace maritime est encore aujourd’hui le contexte de nombreux accidents et dangers, comme des collisions ou des attaques pirates. Afin de garantir le contrôle de la sûreté et de la sécurité de cet espace, il est nécessaire d’étudier les données de mouvement en temps réel (surveillance) et les évènements passés (analyse). Contrôleurs et analystes sont alors confrontés à de grandes quantités de données, qui doivent être étudiées grâce à des systèmes utilisant des cartes et autres visualisations. Cependant, ces outils sont limités en termes de capacités d’analyse. L’utilisation de méthodes d’analyse géovisuelle pourrait alors faciliter la reconnaissance de motifs, la détection d’anomalies et la découverte de connaissances. Toutefois, en raison de leur complexité d’utilisation, plusieurs de ces méthodes n’ont pas dépassé le stade académique, et ne sont pas encore utilisées de manière opérationnelle dans l’étude des risques maritimes.Dans ce contexte, nous proposons un environnement d’aide à l’analyse géovisuelle, qui permet de guider l’utilisateur dans la visualisation et l’analyse d’informations pour l’étude des risques maritimes. Notre démarche de thèse se fonde sur la formalisation des cas d’utilisation, des utilisateurs et des méthodes de visualisation. Le recours à des ontologies et des règles permet de concevoir un système à base de connaissances, afin de proposer des méthodes adéquates pour la visualisation et l’analyse des trajectoires de navires. Nous illustrons cette proposition par plusieurs exemples d’analyse de risques en mer

Formalization of a geovisual analytics support environment : Application to maritime oriented energy safety and security

L'espace maritime est encore aujourd'hui le contexte de nombreux accidents et dangers, comme des collisions ou des attaques pirates. Afin de garantir le contrôle de la sûreté et de la sécurité de cet espace, il est nécessaire d'étudier les données de mouvement en temps réel (surveillance) et les évènements passés (analyse). Ces analyses ont pour objet de détecter une part des activités criminelles et les risques encourus, ainsi que les violations à la réglementation. Les opérateurs sont alors confrontés à de grandes quantités de données de mouvements, qui doivent être étudiées grâce à des cartes et des visualisations. Toutefois, leurs outils actuels sont limités en termes de capacités d'analyse. L'utilisation de méthodes d'analyse géovisuelle, qui a pu montrer son intérêt dans le monde académique, pourrait alors faciliter la découverte de connaissances au sein des données du trafic maritime. Toutefois, de telles méthodes ne sont pas encore utilisées de manière opérationnelle, telle que l'étude des risques maritimes.Dans ce contexte, nous proposons un environnement d'aide à l'analyse géovisuelle qui permet de guider dans l'analyse menée par les utilisateurs et dans l'utilisation de ces nombreuses visualisations. Notre démarche de thèse se fonde sur la formalisation des cas d'utilisation, des utilisateurs et des méthodes de visualisation. Le recours à des ontologies et des règles permet de mettre au point un système à base de connaissances, afin de proposer des méthodes adéquates pour la visualisation et l'analyse de données de mouvement, appliquées au domaine maritime. Nous illustrons cette proposition par plusieurs exemples d'analyse de risques en mer.The maritime space is still a sensitive area due to many accidents and dangers, such as collisions or pirate attacks. In order to ensure the control of safety and security of this area, it is essential to study near real-time movement information (surveillance) or past events (analysis). These studies aim at detecting part of criminal activities, assumed risks, and breaches of regulation. Maritime operators are then faced to large set of movement data, which must be studied with maps and visualizations. However, their current tools are limited in terms of analysis capacities. The use of geovisual analytics has proved great effectiveness in the academic world, and could allow operators to discover knowledge within maritime traffic data. However, these are not used yet in the operational word for studying maritime risks.In this context, we propose a geovisual analytics support system that will guide in the analysis led by users, and in the use of these many visualizations. Our research methodology is based on the formalization of use cases, of users and of several visualization methods. Ontologies and rules are used to create a knowledge-based system, which is used to select adequate solutions for visualizing and analyzing movement data, applied to the maritime domain. Some examples of risk analysis at sea are then presented to illustrate its use