La plate-forme technologique et géomatique de Bourgogne Franche-Comté vous convie à une nouvelle séance des goûters de la géomatique le jeudi 3 avril 2014 à 15h, exceptionnellement en salle 214 de la MSH !
Débutants, doctorants, simples curieux, chercheurs… Nous vous proposerons notamment une actualité sur les projets de la MSH autour des applications du LIDAR.
C’est sous un magnifique soleil rayonnant que cette nouvelle séance a réuni Ludovic, Maxime, Delphine, Luc, Thomas et Justin.
Classifier des données non paramétriques : le test de Dunn
Le goûter s’ouvre sur une présentation de Thomas. Il propose d’approfondir le test de Dunn, utilisé lors de sa thèse (voir la présentation ici). Nous y reviendrons avec plus de détails dans un prochain post.
Géographie des transports à Dijon et impact sur la qualité de l’air : un exemple de modèle multi-agent
Justin présente ensuite ses travaux de doctorat, toujours en cours, sur l’étude du trafic routier dijonnais et la pollution de proximité (oxydes d’azotes). Il utilise à cet effet une plateforme de Simulation Multi-Agent (SMA).
La pollution azotée est un phénomène spatio-temporel tenant compte de facteurs multiples comme les conditions météorologiques, ou l’intensité des sources d’émission, qui font fortement varier les niveaux de la qualité de l’air urbaine au cours de la journée.
Pic de pollution routière D’après Roussel 2006.
Le travail se concentre à une échelle fine : de temps avec des données au 1/4h, et spatiale, en étudiant le bord des route. Il se concentre sur la reconstruction de la variabilité intra journalière du trafic routier et des hot-spot de la pollution atmosphérique.
La première partie de son travail consiste à modéliser le trafic dijonnais. Ce dernier est surveillé par des capteurs électromagnétiques placés sous la chaussée aux abords des principaux axes routiers. En lien avec les feux tricolores, ils permettent la régulation et la gestion du trafic routier en milieu urbain via le réglage des cycles de signalisation.
Localisation des capteurs électromagnétiques. Copyright J. Emery
Ces données sur la circulation, enregistrées avec une précision au quart d’heure, sont des données accessibles et peu mobilisées par les acteurs du transport routier. Elles permettent de mesurer 12,5% du réseau dijonnais. Leur usage permet de se détacher des modèles déterministes (dit classique à quatre étapes) et offre l’opportunité de développer un modèle d’affectation du trafic.
Pour rendre compte du trafic, Justin a modélisé un graphe théorique orienté avec des éléments temporels basé sur l’organisation/sur l’algorithme des colonies de fourmis.
Après des prétraitements (valeurs manquantes, aberrantes…) sur Matlab afin de calculer ce modèle, le choix s’est porté sur la plateforme de simulation open-source GAMA. Elle permet d’intégrer plus facilement un shapefile et de générer des populations synthétiques plus importantes. Le modèle multi-agent permet de mieux rendre compte des interactions agents/agents et agents/environnement soit l’action d’un agent vers un autre agent et de l’interaction de ses agents avec son environnement.
Modélisation SMA : environnement (graphe orienté) et situation des stations de comptages routiers. Copyright : J. Emery.
Une vidéo proposée lors du goûter complète la présentation en exposant la méthodologie, le modèle puis le fonctionnement du modèle multi-agent.
La suite des travaux de thèse permettra d’améliorer le modèle et de mieux percevoir les incidences de la circulation routière en termes de qualité de l’air.
Quelques ressources pour approfondir :
Le mémoire de Master 2 « La qualité de l’air liée au transport routier en milieu urbain » dont la thèse de Justin est la suite.
L’importance numérique des données traitées par Justin soulève des interrogations sur le choix de la base de données et des outils permettant les analyses. D’autant que le doctorat ne suppose pas de connaître l’ensemble des possibilités des logiciels traitant de l’information géographique.
Pour ces interrogations, Ludovic conseille aux doctorants des laboratoires associés à la MSH de solliciter l’expertise de la plateforme : conseil, aide technique ponctuelle… Vous trouverez sur la page de la plateforme les heures d’ouverture.
Les logiciels cités dans le titre permettent visualiser, manipuler et analyser l’information géographique.
ACCESS reprend les possibilités des bases de données mais avec les limites déjà énoncées dans un dernier post.
PostgreSQL et MySQL sont des bases de données relationnelles qui mettent en forme les données au sein de tables reliées entre elles.
PostGIS est la cartouche spatiale de PostgreSQL : elle propose de nombreuses possibilités d’analyses dans ce domaine. Ces fonctions commencent par « ST_ » pour Spatial Type, comme ST_distance pour obtenir la distance entre deux géométries.
On interroge PostgreSQL/GIS et MySQL en SQL afin de sélectionner les données et effectuer certains calculs statistiques.
ArcGIS (propriétaire) et QGIS (libre) sont des logiciels SIG. Ils permettent de visualiser les données géographiques et de les analyser.
GRASS GIS est un logiciel libre très utilisé pour les analyses de données raster. Quelques références permettent d’en saisir les subtilités. Notons que QGIS propose une extension GRASS et l’accès, grâce à la boîte à outils de traitement, aux géoalgorithmes de GRASS.
Fin du goûter et date de la prochaine séance
Les discussions se prolongent autour du buffet composé d’un énorme fondant au chocolat et d’un gâteau noisettes-amandes-pruneaux. Prochain rendez-vous le jeudi 3 avril 2014 à 15h, salle 214 !
La plate-forme technologique et géomatique de Bourgogne Franche-Comté vous convie à une nouvelle séance des goûters de la géomatique le jeudi 6 mars 2014 à 15h, exceptionnellement en salle 214 de la MSH !
Débutants, doctorants, simples curieux, chercheurs intéressés par la modélisation, l’analyse spatiale, les représentations, les outils, les acquisitions et relevés, les statistiques… Rendez-vous autour d’un goûter pour discuter et échanger sur les travaux méthodologiques de chacun sur l’information spatiale !
Rappelons les origines des goûters : son ouverture à tous, notamment aux débutants curieux. Un rapide tour de table présente encore une fois la diversité des profils des utilisateurs de l’information spatiale.
Étaient présents Laure, Ludovic, Lucile, Maxime, Delphine, Luc, Estelle docteur en géo-archéologie, Jean-Louis chercheur en géographie, Thibault doctorant travaillant sur le mobilier métallique de l’âge de fer, Sileymane, doctorant en économie spatiale tout en travaillant à la MSH sur l’évaluation des politiques publiques, ainsi que David, ingénieur d’étude en archéométrie au laboratoire ArTeHiS.
Présenter un des 10 métiers d’avenir aux étudiants en Licence
Pour préparer une présentation à destination des étudiants de Licence au département de géographie, Maxime demande quelques retours des participants sur l’exercice de la géomatique.
Laure rappelle que l’information spatiale fait à présent partie du quotidien. Le Ministère du redressement productif a d’ailleurs classé la fonction de géomaticien parmi les dix métiers d’avenir. La mention de l’article, notamment le salaire annoncé qui semble davantage celui d’une personne ayant des compétences en informatique et/ou en développement, fait rappeler les craintes des étudiants vis-à-vis de ces compétences très présentes dans les offres d’emploi.
Le Petit guide pratique de la géomatique à destination des employeurs, des candidats et des formateurs de l’AFIGEO sur le métier de géomaticien indique d’ailleurs « le problème du manque de géomaticiens disposant d’une réelle formation informatique est actuellement encore difficile à résoudre car une formation rapide est souvent suffisante à un développeur informatique pour se spécialiser en géomatique et rares sont encore les formations informatiques qui intègrent des modules de géomatique », même s’il rappelle que les métiers de la géomatique sont très diversifiées et ne sauraient s’y limiter.
Laure fait un point historique : ce phénomène est dû à la double composante de la géomatique : informatique et géographie, plutôt orientée actuellement vers l’informatique. En effet, contrairement à d’autres pays, la géomatique n’est pas une discipline à part entière et étudiée comme telle (comme le Canada, par exemple ici).
Un tour de table rapide recentre la problématique : les recruteurs connaissent mal le métier de géomaticien qui peut prendre de multiples formes. En conséquence, il peut leur être difficile de rédiger une offre d’emploi adaptée au profil spécifique recherché et plus facile de lister des compétences attendues très larges, mais au final inutiles.
La mention d’un langage dans une offre de géomaticien ne doit donc pas effrayer les étudiants. Des métiers de géomaticien ne requièrent aucune ligne de commande. Maîtriser et formaliser les concepts ou les idées, les extraire des livres, rédiger des cahiers des charges sont souvent tout aussi importants.
Ludovic rappelle son métier de géomaticien développeur : automatiser et développer des nouvelles fonctionnalités. Une certaine maturité sur les objets et un niveau de formalisme des modèles est nécessaire.
Jean-Louis conclut par son expérience assez longue sur le sujet. Si les outils ont beaucoup évolués, cette véritable révolution s’applique moins sur les concepts et les interrogations à avoir. A quelle question veut-on répondre ? De quoi a-t-on besoin ? Quelles réflexions spatiales formuler (pourquoi un phénomène se trouve à tel endroit et comment inter-agit-il avec un autre ?) ? Il renouvelle l’importance de la réflexion et tempère les peurs face aux techniques qui sont avant tout des outils.
Une pause permet de goûter ce que les participants avaient prévus pour gâter les papilles. Des meringues névés, de délicieux gâteaux noisettes-chocolat, un brownie chocolat-polenta, une brioche aux arabesques gothiques et pépites de chocolat. Jean-Louis a proposé de goûter des biscuits japonais.
Meringue névé Copyright : D.MONTAGNE 2014
ACCESS : quels avantages et limites dans son utilisation ?
Les doctorants s’interrogent sur la base de données ACCESS qu’ils utilisent pour leur thèse et des limites que pourrait avoir le logiciel au cours de leurs travaux.
L’outil répond aux utilisations en connaissant les concepts des BDD.
Néanmoins, son ergonomie peut laisser croire que n’importe qui peut l’utiliser et engendrer parfois des erreurs de conceptions et l’utilisation de données incohérentes.
Son utilisation est limitée à un utilisateur, elle ne permet donc pas un lien avec un serveur et le web. Le nombre de données est limité ainsi que le temps des requêtes. Les requêtes fonctionnent avec du pseudo SQL.
Les déclencheurs (ou triggers), contrairement à ce qui a pu être dit au Goûter, semblent exister pour certaines versions d’ACCESS (ou tout au moins avoir un équivalent possible grâce à des macros).
Questions sur la construction d’un SIG
Une question technique et pratique fait suite sur la construction d’un SIG comprenant une carte semblable à un Scan 25 de l’IGN, rehaussée de courbes de niveau.
En visualisant les données, des conseils ont été donnés sur le passage de la projection assez ancienne de Lambert I à Lambert 93 ou long/lat WGS 84.
Pour obtenir ce fond de carte, plusieurs solutions ont été proposées.
On peut utiliser le fond de la cartographie collaborative OpenSteetMap, via l’onglet QGIS Extension/OpenLayers plugin (les fonds OCM et OCM landscape possèdent des courbes de niveau).
Ces données sont disponibles grâce à une connexion Internet. Il est possible de les télécharger (sur GeoFabrik, par exemple ici avec la Bourgogne) afin d’obtenir les données mais celles-ci seront dépourvues de mises en forme. On peut aussi créer une image du résultat en l’enregistrant dans QGIS en image géoréférencée (Projet/Sauvegarder comme image).
Le SRTM possède des données de relief offertes librement à l’échelle mondiale : grâce à QGIS, des lignes de niveau peuvent être créées facilement (Raster/Extraction/Création de contour).
En tant que chercheur, il est possible d’accéder à certaines données de l’IGN. Notons que la GEOBFC possède des données et des scans accessibles aux membres des laboratoires associés à la MSH.
Nouveauté sur les modèles numériques de terrain d’ArcGIS
Laure a présenté une nouveauté rencontrée sur ArcGIS. Les Modèles Numériques de Terrain (MNT) sont réalisés grâce à des ponctuels répartis sur la zone étudiée.
Le relevé GNSS après correction différentielle (image releves_topo) Copyright : rapport opération archéologique Annegray 2013, sous la responsabilité de Sébastien Bully (UMR 6298 ARTeHIS) et Emmet Marron (université de Galway). Partie relevés GNSS et photogrammétrie Laure Saligny, Thomas Huet, Ludovic Granjon (GEOBFC, MSH Dijon)
L’interpolation permet de transformer les ponctuels, données discrètes, en une surface présentant le relief de manière continue. Il en existe de plusieurs types, tous un compromis entre le semis de point, l’extension choisie et le type de relief que l’on veut mettre en évidence.
Il s’agit ici de réaliser des réseaux de triangles irréguliers ralliant les points connus (TIN).
La Production du TIN (Triangular Irregular Network) Copyright : rapport opération archéologique Annegray 2013, sous la responsabilité de Sébastien Bully (UMR 6298 ARTeHIS) et Emmet Marron (université de Galway). Partie relevés GNSS et photogrammétrie Laure Saligny, Thomas Huet, Ludovic Granjon (GEOBFC, MSH Dijon)
Depuis ArcGIS 10, dans les bases de données relationnelles, il existe une classe d’entité « MNT ».
Après avoir créé une géodatabase et activé l’extension 3D Analyst, on ajoute une classe d’entité au MNT (points topographiques relevés, masques (par exemple des vides), des lignes que l’on peut qualifier -rigides, malléables-, la zone d’étude…). On crée ensuite le MNT en spécifiant les types d’entité et un MNT multi-résolution (dont la résolution s’adapte à l’échelle de visualisation). Cette nouveauté ouvre de nouvelles possibilités d’analyses que la GEOBFC souhaite développer.
La production du MNT et des courbes de niveaux (20 cm). Rapport opération archéologique Annegray 2013 sous la responsabilité de Sébastien Bully (UMR 6298 ARTeHIS) et Emmet Marron (université de Galway). Partie relevés GNSS et photogrammétrie Laure Saligny, Thomas Huet, Ludovic Granjon (GEOBFC, MSH Dijon)
17h : annonce du prochain goûter
Les dernières discussions animées se poursuivent autour des pâtisseries. Quelques annonces externes viennent l’enrichir, notamment celle d’un MOOC de géomatique et d’une session de formation organisée sur le LIDAR, le tout visible à la page Agenda. Laquelle page présente également le prochain rendez-vous des goûters, le 6 mars 2014, exceptionnellement en salle 214.
Les MOOC sont l’acronyme anglais de Massive Open Online Course, soit des cours en ligne ouverts et massifs. Ce type d’enseignement et de formation est en plein développement (et débats). Il couvre un large choix de thématiques.
L’école polytechnique fédérale de Lausanne, via la plateforme Coursera, propose à partir du 17 février un MOOC en français « Éléments de géomatique » répartis sur 10 semaines.
La plateforme française vient d’ouvrir en janvier 2014, proposant d’ailleurs depuis plusieurs semaines un cours « Fondamentaux en statistique » reprenant de nombreuses méthodes très utilisées en analyse spatiale : statistiques univariées, bivariées et multivariées (ACP, AFC, CAH…).
Vous trouverez toutes les dates dans la page Agenda. Bon cours aux intéressés !
Le carnet des goûters de la géomatique de la Maison des Sciences de l'Homme de Dijon