Compte-rendu : goûter de la géomatique du jeudi 5 décembre 2013

15h : début du dernier goûter de l’année 2013

La plate-forme technologique et géomatique (Laure, Ludovic, Maxime, Lucile, Thomas et Delphine) accueille pour ce nouveau goûter Estelle, qui travaille sur les anciens sites miniers des Cévennes, Fabrice, professeur-géochimiste et Julien, jeune docteur en géo-archéologique sur un terrain en Tunisie.

Pour garder les esprits actifs, les participants ont apporté de grosses parts de gâteau au chocolat saupoudrées de neige, des sablés géographiques, un quatre-quarts, un délicieux cake à la vanille des îles et une assemblée de papillotes.

papillottesLe cas de la méthode statistique du K-Ripley

Lucile a présenté son travail sur des méthodes de statistiques spatiales appliquées aux données archéologiques.

L’objectif est d’analyser la distribution spatiale de semis de points correspondant à des sites archéologiques d’une période donnée, puis de le comparer avec les périodes antérieures et/ou postérieures. Pour ce faire, on utilise des outils pour caractériser la structure d’un semis de points (forme du semis, distances entre voisins, etc).

Ces outils, et plus particulièrement la fonction K de Ripley, permettent d’identifier ou non la présence de concentrations (agrégats/clusters) dans le semis de points étudié, en se basant sur des calculs de distances entre les points. Ces méthodes statistiques comparent le semis de points à des tirages aléatoires d’autres semis hypothétiques (hypothèse statistique d’homogénéité du semis de points dans l’espace), afin de déterminer les meilleures distances à l’agrégation.

Lecture : courbe épaisse sous les deux courbes minces (intervalle de confiance) : le semis de point est considéré comme agrégé. En dessous de l'intervalle de confiance, il est régulier. Dans l'intervalle de confiance, le semis est considéré comme aléatoire.
Lecture :
Courbe épaisse au-dessus des deux courbes minces (intervalle de confiance) : le semis de point est considéré comme agrégé.
En dessous de l’intervalle de confiance, il est régulier.
Dans l’intervalle de confiance, le semis est considéré comme aléatoire.
Copyright : L.Pillot et L.Saligny

Après un rappel des méthodes (fonctions statistiques, rendu graphique-corrélogramme), Lucile a présenté des questionnements ayant trait à l’application de ces outils pour des cas archéologiques. Ces questionnements concernent avant tout la comparaison du semis étudié à une hypothèse d’homogénéité de la distribution spatiale, qui ne se vérifie pas pour les données de peuplement humain étudié (on sait que la répartition des sites n’est pas indépendante de l’espace étudié et qu’il existe des processus sous-jacents qui peuvent l’influencer).

Lucile a montré qu’il existe des alternatives permettant de supposer un processus de non-homogénéité (hétérogénéité) en utilisant des fonctions existantes comme le Kinhom sous le logiciel R. Elle a ensuite exposé les limites de cette fonction en demandant quelles adaptations méthodologiques et perspectives peuvent être envisagées si l’on souhaite analyser la distribution de sites archéologiques.

La discussion s’est prolongée sur les critères à mettre en œuvre, les méthodes de test et plus généralement sur l’utilisation des statistiques.

Quelques références sur le K de Ripley :

La méthode de Ripley pour l’analyse des structures spatiales ponctuelles en écologie.

Statistique de Ripley et processus ponctuels

-Chapitre 12 de la thèse de F. Goreaud : Apports de l’analyse de la structure spatiale en forêt tempérée à l’étude et la modélisation des peuplements complexes

-George L. W. Perry, Ben P. Miller, Neal J. Enright, A comparison of methods for the statistical analysis of spatial point patterns in plant ecology

Une simulation en ligne

Deux retours d’expériences en cartographie et géomatique en collectivité publique

Maxime a présenté des missions de cartographie et de géomatique réalisées lors de deux stages en Conseil Général.

Lors du premier stage, il a mis à jour une cartothèque tout en effectuant un changement de logiciel SIG. Il a également créé des cartes de routes à l’échelle régionale. Réalisées au format A3 à A0, elles appliquaient le placement dynamique des étiquettes (Maplex).

routier1
Extrait de la carte du pôle de Langres – format A0
Carte réalisée le 24/08/2012 avec ArcMap
Source : Conseil Général de Haute-Marne
Copyright : Maxime pour la cellule SIG du conseil général de la Haute-Marne
Extrait de la carte du centre de Langres carte réalisée le 04/07/12 avec ArcMap source : Conseil Général de Haute-Marne Copyright : Maxime pour la cellule SIG du conseil général de la Haute-Marne
Extrait de la carte du centre de Langres – format A0
Carte réalisée le 04/07/12 avec ArcMap
Source : Conseil Général de Haute-Marne
Copyright : Maxime pour la cellule SIG du conseil général de la Haute-Marne

Certaines comportaient des contraintes de couleur (niveaux de gris, adaptation à un public daltonien) en gardant les critères de visibilité et de lisibilité.

Extrait de la carte du centre de FAYL-BILLOT carte réalisée le 24/08/2012 avec ArcMap source : Conseil Général de Haute-Marne Copyright : Maxime pour la cellule SIG du conseil général de la Haute-Marne
Extrait de la carte du centre de FAYL-BILLOT en niveau de gris – format A4
Carte réalisée le 24/08/2012 avec ArcMap
Source : Conseil Général de Haute-Marne
Copyright : Maxime pour la cellule SIG du conseil général de la Haute-Marne

Pour modéliser l’ensemble des cartes à une échelle choisie avant impression, il a utilisé le langage Python.

Extrait de la carte du pôle de Langres – format A0 Carte réalisée le 24/08/2012 avec ArcMap Source : Conseil Général de Haute-Marne Copyright : Maxime pour la cellule SIG du conseil général de la Haute-Marne
Extrait de la carte de la santé – format A0 – application à un public daltonien
Carte réalisée en août 2012 avec ArcMap
Source : Conseil Général de Haute-Marne
Copyright : Maxime pour la cellule SIG du conseil général de la Haute-Marne

Le stage comportait enfin un volet de formation des utilisateurs.

Le second stage a consisté au recensement de données existantes mais dispersées sur la thématique des itinéraires touristiques en Haute-Marne, puis la mise en place d’une base de données spatiale (PostGIS). Il a également présenté les outils et les choix réalisés pour proposer à la Maison du Tourisme de Haute-Marne des solutions de mise à jour des données en intranet et pour une visualisation de celles-ci sur leur site Internet.

Les contraintes du stage ont alimenté les discussions. Les participants se sont rassemblés autour des cartes pour les commentaires sur les détails cartographiques. L’utilisation du langage python a également amené de nombreuses réflexions.

Sur les problématiques de création et de gestion des couleurs, on peut se référer aux sites suivants :

Pour les gradients de couleurs (données qualitatives et quantitatives) l’outil de Cynthia A. Brewer : colorbrewer.

A noter que cette palette est intégrée dans QGIS (dans les propriétés de la couche vecteur, choisir catégorisé ou gradué/Palette de couleur/nouvelle palette de couleur/mélangeur de couleur).

Pour des gradients et le choix des couleurs : l’explorateur de gradients colorés de Laurent Jégou (voir son site et sa thèse sur le sujet) ou encore le site ColorHexa.

Pour voir les couleurs des différentes formes de daltonisme : Color Scheme designer.

Cartographie de réseaux Internet et géographie

Après une rapide présentation des réseaux localisés dans l’espace, Delphine Montagne a proposé un exemple d’utilisation des réseaux Internet à partir de ses travaux de mémoire de Master 1 sur les données en accès libre sur la biodiversité en France (programme BAGUALA).

L’étude s’inscrit dans le cadre de la directive INSPIRE de 2007 sur l’accès aux citoyens des données issues de financement publics. Ces données permettent d’apporter de la connaissance au public, d’enrichir le débat et les participations des citoyens. Le rapport s’est centré sur les données disponibles sur Internet sans inscription payante, données localisées dans un échantillon de dix régions françaises.

Le mémoire a consisté en une cartographie de la localisation de ces données à partir des sites Internet. Les sites Internet se référencent entre eux à partir de liens (liens de conseils aux lecteurs, liens liés aux citations de pourvoyeurs de subventions) : liens sortants si un site conseille un autre site, liens entrants si le site Internet est conseillé par un autre site. Le but était de réaliser un réseau complet de ces sites, de connaître les acteurs principaux, les acteurs périphériques, les régions proposant le plus de données et la diversité des données proposées.

Pour y répondre, une méthodologie spécifique a été exposée. La recherche a été menée à partir de mots-clés entrés sur Google, du crawl (outil navigant dans des sites Internet et entre eux) Navicrawler, des backlinks (liens entrants) et du logiciel de visualisation Gephi. Il permet d’obtenir un graphe présentant les liens entre sites Internet et grâce aux algorithmes de Gephi, de présenter le caractère plus ou moins proche des sites Internet. Des indices (isolats, connexité, indice de centralité…) viennent le compléter. Les sites pouvant être rattachés à une région, on obtient une notion géographique.

Sites Internet en lien avec le site gouvernemental. Une couleur par région : on note la proche localisation au sein des régions.
Sites Internet en lien avec le site gouvernemental développement-durable. Une couleur par région : on note la proche localisation au sein des régions.
Copyright : D.MONTAGNE 2011

La technique, la lecture des résultats, leur visualisation ou le contenu des algorithmes de Gephi a suscité de nombreuses interrogations curieuses.

17h : fin des délibérations géomatiques…

Le goûter s’est clôturé par des remerciements pour la présence dynamique des participants et un dernier détour vers le buffet.

Prochain goûter exceptionnellement la deuxième semaine de janvier : rendez-vous le jeudi 9 janvier 2014 !

Merci à Lucile pour la rédaction de la partie sur le K de Ripley

Les goûters de la géomatique – jeudi 5 décembre 2013 – 15h

La plate-forme technologique et géomatique de Bourgogne Franche-Comté vous convie à  une nouvelle séance des goûters de la géomatique le jeudi 5 décembre 2013 à 15h, salle 102 de la MSH !

Modélisation, analyse spatiale, représentations, outils, acquisitions et relevés, statistiques… Rendez-vous autour d’un goûter pour discuter et échanger sur les travaux méthodologiques de chacun sur l’information spatiale !

Une présentation sera notamment proposée sur les réseaux Internet et la géographie.

Voir aussi la page Agenda.

affiche-Les-Gou_ters-de-la-ge_omatique-mini

Compte-rendu : goûter de la géomatique du jeudi 7 novembre 2013

15h : tour de table d’un auditoire diversifié

Le pôle géomatique de la MSH (Laure, Ludovic, Thomas, Delphine, Emmanuel et Maxime) accueille pour ce goûter un auditoire hétéroclite : Jonhattan, qui effectue un doctorat centré sur le site d’Alésia ; Marie, doctorante ArTeHiS en archéologie qui travaille sur la fabrication de poteries dans la vallée du Rhin, Madame Fen-Chong, maître de conférence en géographie à l’Université de Bourgogne et chercheuse au laboratoire THEMA et Justin qui modélise à l’aide des systèmes multi-agents le trafic routier et la pollution de l’air. Pour soutenir les discussions, les participants ont apporté un goûter diversifié : des muffins pomme-cannelle fondants, des mini-cakes bien anglais, un beau pain d’épices pour éclaircir la gorge, un gâteau au chocolat qui ravie les gourmands et des boissons réconfortantes en ce froid mois de novembre.

Des questions de sources et de techniques sur QGIS

La séance commence par une carte issue d’un travail de synthèse géologique sur plusieurs pays. Première question : comment trouver des sources géologiques dans différents pays ? La carte a été effectuée grâce au site OneGeology mais des carences demeurent pour d’autres pays européen. Des solutions provisoires ont été avancées… Affaire à suivre.

La deuxième question porte sur la cartographie avec quelques conseils de présentation : sémiologie graphique, harmonisation des nombreuses couches de la légende, création d’étiquettes et gestion de cartes avec le composeur d’impression.

A noter que Ludovic proposera une formation QGIS pour les doctorants en début d’année 2014.

Mise en abime d’un résumé : présentation d’une synthèse de l’école d’été sur le paysage de Padoue

Jonhattan, qui a participé à l’école d’été sur le paysage de Padoue du 23-28 septembre 2013 a effectué un compte-rendu des participations. Cette cession portait sur le changement du paysage sur une échelle diachronique et se composait de présentations théoriques (dont le LIDAR), de cessions pratiques, de présentations centrées sur plusieurs pays ou de programmes en cours sur le paysage.

On peut noter parmi les participants G.P Broglio, A. Reynolds, J.L Martin Civantos (programme Memola sur la mémoire du paysage comportant des éléments de géologie, de géographie, d’économie et d’ethnographie). Sur le LIDAR S.Crutchley, D.Powlesland et A.de Guio. Pour des études bio-archéologiques G. Fiorentino sur la forêt du sud, sur l’incultum S.Burri. Sur la thématique de la lecture sur sol et de l’impact anthropologique dans son évolution, R.langohr, C.Nicosia et Y.Devos. Pour les modèles prédictifs, interpréter l’analyse des capacités du paysage, C.Citter.

Intérêt de l’utilisation du LIDAR en archéologie : un exemple sur le site d’Alésia

Après une pause permettant de « mettre les papilles au niveau du cerveau », Jonattan Vidal poursuit par une présentation de ses travaux effectuée aux journées LIDAR de l’université Paris 1.

Le LIDAR (pour LIght Detection And Ranging) permet une approche renouvelée en archéologie en permettant de détecter des anomalies de surface impossibles à détecter sur des photos aériennes ou sur un terrain étendu.

Les travaux présentés se localisent sur le site connu d’Alésia, oppidum du deuxième âge du fer, capitale du peuple Mandubien.

Présentation de la zone d'étude
Présentation de la zone d’étude

Un rapide historique permet de se mettre en situation : en 52 av J.C, lors de la Guerre des Gaules, les légions de César font siège autour de la coalition gauloise. Celui-ci dure environ 2 mois et des fortifications temporaires (bois, terre) ont été pour certaines retrouvées par les archéologues (fouilles, photographies aériennes).

Une couverture LIDAR permet une analyse de la pente de ce site.

Couverture LIDAR Copyright : J. VIDAL
Couverture LIDAR de la zone
Copyright : J. VIDAL

Lors d’une première étude appliquée à un camp au nord de la zone, le résultat permet de visualiser le camp et de remarquer que ce dernier suit les lignes de pente.

Sur un deuxième camp, une combinaison de plusieurs ombrages permet de voir des irrégularités de relief indécelables sur le site : elles sont très légères et sur une surface trop importante pour une reconnaissance à l’œil. Cette analyse permet de montrer un décalage entre les prévisions des archéologues et la démonstration du LIDAR et de la corriger.

Camp B partiellement fouillé, tracé approximatif du camp d'après les recherches du XIXème siècle, le LIDAR permet de le voir et de rectifier ce tracé. Copyright : J. VIDAL
Camp B partiellement fouillé, tracé approximatif du camp d’après les recherches du XIXème siècle.
Le LIDAR permet de le voir et de rectifier ce tracé.
Copyright : J. VIDAL

Enfin, dans un dernier cas, l’étude a permis de remarquer que le lissage d’une résolution à 1m permet de détecter plus d’éléments qu’une résolution à 25cm lorsqu’il s’agit de repérer des anomalies de grande étendue.

MNT à 25cm, 50cm et 1m Copyright J. VIDAL
MNT à 25cm, 50cm et 1m
Copyright : J. VIDAL

L’intervention se poursuit par une discussion sur le LIDAR et ses utilisations dans diverses thématiques géographiques. Il est fait mention des indices en construction : Sky view Factor -sur SAGA GIS (terrain analysis/visibility/sky view factor)-, LRM (Local Relief Models) qui permettront de détecter les irrégularités en archéologie.

Fin de goûter…

Il restait à remercier les participants de leur présence (ainsi que celle de leurs gâteaux), de leurs questions et de leur écoute. Voilà qui est fait !

Prochaine séance le jeudi 5 décembre 2013 où l’on parlera notamment de réseaux Internet et de géographie !

Compte-rendu : goûter de la géomatique du jeudi 3 octobre 2013

15h, début du goûter !

C’est autour de l’ensemble du pôle géomatique que le premier goûter de la géomatique s’est déroulé à la MSH : Laure Saligny, Ludovic Granjon, Thomas Huet, Delphine Montagne et Emmanuel Chevigny. Un jeune chercheur alsacien de passage à Dijon est venu participer, ainsi qu’une vingtaine de madeleines, un gros gâteau au chocolat et un large choix de boissons chaudes.

Photo madeleines
Ravitaillement des participants

Après un tour de table sur les travaux en cours de chacun, deux présentations se sont succédé :

Une synthèse sur la distance-coût et le plus court chemin

La première intervention a présenté un point sur la distance, notamment la distance-coût et le chemin optimal. Après avoir défini ces différents termes, plusieurs exemples d’utilisations ont été proposés : archéologie, transport, risques, environnement, géomarketing, économie… Les cas d’utilisations ne manquant pas pour modéliser le prix et l’effort afin de se rendre d’un point à un autre.

Exemple de plus court chemin D.MONTAGNE
Exemple de plus court chemin entre deux points en utilisant des critères de pentes
Coopyright : D.MONTAGNE 2013

La présentation s’est clôturée par un point technique sur les outils existants pour appliquer cette méthode.

La diversité des résultats des logiciels a animé les discussions et les questions.

Applications d’outils statistiques et spatiaux sur un corpus de gravures du Mont Bego (06)

Après une pause de ravitaillement, Thomas Huet, docteur en archéologie, a présenté une intervention prévue pour un public germanophone sur son travail de thèse sur le Mont Bego. Il a développé et illustré les différentes méthodes statistiques testées et appliquées sur son corpus de gravures et les conclusions à en tirer.

Des échanges s’en sont suivis sur les interprétations archéologiques, les analyses statistiques (test de Dunn, le coefficient de corrélation –Spearman-, de variation) et spatiales (accessibilité).

Tableau des coefficients de Spearman Copyright : T. HUET
Tableau des coefficients de Spearman
Copyright : T. HUET 2013

D’autres pistes ont été soumises, les explications complémentaires permettant de les écarter. Il a également abordé le principe de de datation des peintures par le quartz, la luminescence stimulée optiquement (OSL en anglais pour Optical Stimulated Luminescence).

Des questions informelles de recherche

Le jeune chercheur alsacien nous a présenté ses pistes de recherche et ses interrogations sur les choix techniques à utiliser afin de représenter la 3D. Les échanges se sont poursuivis sur les données et les analyses envisageables.

17h, fin du goûter !

Après quelques dernières parts de gâteaux et des questions complémentaires le goûter a été levé avec une prochaine date : le jeudi 7 novembre même lieu, même heure !

Les goûters de la géomatique

Créé à l’initiative du pôle géomatique de la Maison des Sciences de l’Homme de Dijon (21), ce carnet sert de support des interventions des goûters géomatiques.
Un goûter géomatique est un rendez-vous mensuel informel ouvert à tous mais réunissant surtout doctorants et chercheurs autour de la thématique de l’information spatiale.
Il reprend les problématiques (analyser des données lacunaires), les notions (distance-coût) ou les interrogations (représenter les données du sous-sol) abordées lors de ces goûters.