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Compte-rendu, Goûters, Information spatiale

Compte-rendu Goûter de la Géomatique du 29 février 2016

Comme annoncé, un goûter de la géomatique a eu lieu le lundi 29 février 2016, à 10 :00, réunissant les membres de la plateforme GéoBFC (Laure, Elise, Ludovic, Jonhattan et Lucile) et plusieurs curieux : Damien, Fabrice, Rémi, Seydou et Zoran.
Le goûter s’est déroulé autour des quelques douceurs du jour et d’un café ; au programme : gâteau au chocolat et carrot-cake !
Des points d’actualités ont été évoqués :

La géomatique à l’heure des MOOC

Dans la continuité des MOOC (‘Massive Open Online Course’) présentés en 2014, d’autres abordent actuellement de près ou de loin la géomatique. 
Sur COURSERA : Eléments de géomatique, Ecole Polytechnique de Lausanne, commencé le 19 février 2016.
=> Bonne nouvelle, une seconde session de ce Mooc s’ouvre et aura lieu entre le 18 avril et le 3 juillet 2016! Vous pouvez vous inscrire ici.
Sur FUN : les statistiques en force (bien utiles en complément) !

L’Année Internationale de la Cartographie et de la géovisualisation

Dans un second temps, nous avons évoqué L’Année Internationale de la Cartographie et de la géovisualisation, décrétée par l’ONU.
Cette année  Internationale de la Cartographie et de la géovisualisation a pour but de célébrer les cartes et leurs rôle dans le monde. C’est l’opportunité pour de multiples institutions d’organiser des manifestations, des conférences, des expositions,  etc. pour promouvoir les cartes.

IMY_logo_300x100Logo de l’Année internationale de la Carte (http://mapyear.org/)

Des comités par pays ont été réunis pour organiser l’année Internationale de la Cartographie (http://mapyear.org/nations-signed-up/ )
Un ouvrage accessible à tous (libre et gratuit) est accessible : Le Monde des cartes
Plusieurs évènements ont lieu  :

Pour suivre les évènements et les manifestations : http://mapyear.org/events/

Par la suite Jonhattan Vidal nous a présenté un aspect de son travail sur les Antilles Françaises.

Défense côtière des Antilles françaises (1635-1850), cartographie ancienne et prospection pédestre (Jonhattan Vidal).

Jonhattan travaille depuis une dizaine d’années dans les Antilles Françaises dans le cadre d’un programme soutenu par les services régionaux de Guadeloupe et de Martinique. Il recense les différents forts et batteries militaires  servant à la défense des îles de la Guadeloupe, des Saintes et de la Martinique, édifiés entre le XVIIème et le XIXème siècle pour faire face aux attaques régulières de la flotte britannique et des pirates croisant dans les caraïbes. Son travail se base sur des documents d’archives et des cartes anciennes qui l’aident à circonscrire les zones de localisation potentielles de ces constructions militaires. A partir du dépouillement de cette cartographie historique, Jonhattan effectue des prospections pédestres pour retrouver et géolocaliser  les vestiges de ces constructions militaires (GPS). Il relève les plans des édifices et réalise un examen archéologique des structures (matériaux, morphologie, typologie, évolution du bâti). Il étudie également les bouches à feux qui équipaient ces fortifications et dont subsistent des exemplaires plus ou moins fragmentaires. L’étude typologique et archivistique de ces artefacts permet d’en dater l’usage et d’en déterminer les provenances. Ce travail a permis le recensement de plus d’une centaine de vestiges de constructions militaires et d’environ 200 matériels d’artillerie.

Image10Secteur est de la commune de Sainte-Anne, extrait de la carte générale de la Guadeloupe levée par les Ingénieurs Géographes du Roy entre 1764 et 1769, Service Historique de la Défense (7B 123). JV 2007.

Jonhattan a intégré ses données dans un SIG, ce qui lui permet d’effectuer la cartographie des forts et batteries militaires. Les objectifs du SIG seraient pour Jonhattan d’effectuer un certain nombre d’analyses spatiales pour comprendre :
  • l’organisation de la défense côtière sur les différentes îles des Antilles, notamment par l’implantation des constructions militaires qu’il a recensées, et en comparaison avec les systèmes théoriques exposés dans les documents d’archives,
  • la détermination de zones à fort potentiel d’archéologie sous-marine, où des épaves de navires pourraient être mises au jour, notamment par l’analyse spatiale de la portée de tirs des matériels d’artillerie depuis les vestiges des batteries côtières.

Image1 Vue depuis la batterie de la Baie du Marigot, Les Saintes, Terre-de-Haut. JV 2009

Sur ce dernier point, Jonhattan a évoqué la méthodologie qu’il envisageait mettre en œuvre. Pour délimiter des zones maritimes où se trouvent potentiellement des épaves de navires, il se base sur sa connaissance des portées de tir des bouches à feux, acquise à travers son travail archivistique et bibliographique. En effet, les portées de tir dépendent du type de canon utilisé (calibre, format, etc.) et de l’évolution par période de la technologie militaire en terme matériel et balistique. A partir de ces constats, Jonhattan envisage d’effectuer plusieurs analyses spatiales basées sur les distances de ces portées de tir, notamment le calcul de zones-tampons (buffers) autour des forts et bastions ayant livré ces dispositifs d’artillerie. Les dispositifs de défense sont essentiellement tournés vers la mer, et de fait, Jonhattan a évoqué son souhait d’adapter sa méthode pour prendre en compte la contrainte de limite côtière dans son étude SIG. Une discussion s’est ouverte sur ce point entre les différents participants du goûter de la géomatique sur la possibilité d’exploiter les paramètres des calculs de visibilité (distance, limite), la limite côtière, l’orientation et/ou les angles de tir dans son analyse.
Par la suite, Jonhattan a évoqué son souhait d’exploiter de nouvelles données comme les acquisitions LIDAR terrestre et bathymétrique du Litto3D conduite de manière conjointe par l’IGN et le SHOM sur l’ensemble du littoral national et qui couvrent de ce fait toute la côte des îles caraïbes françaises, de même que la BD RGE ALTI® -IGN-2016) au pas de 5 m.
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Un système d’information géo-historique pour l’étude des interactions entre le système de transport et les dynamiques de population

Une vieille question de recherche

Christophe Mimeur, THEMA, Dijon –

Résumé de la présentation lors du goûter du 12 Mars 2015

La question du lien entre réseau et territoire alimente la littérature scientifique depuis l’apparition même de ces deux termes. Pour autant, cette thèse part du constat d’un « vertigineux rétrécissement spatio-temporel » (BAVOUX, 2005). Jusqu’au début du XIXème siècle, on constate l’ « immense piétinement des Hommes » (BAVOUX, 2005), même si la traction hippomobile se développe avec le relais des postes royales. Pour autant, les nombreux arrêts nécessaires au changement des chevaux ne permet pas d’accroître de manière significative la vitesse moyenne des déplacements.

En revanche, l’invention du chemin de fer dans la décennie 1830 provoque la « révolution de la vitesse » (STUDENY, 1995). En l’espace de 20 ans, les vitesses moyennes sont multipliées par 6, et à cette époque, la « grande vitesse » est bien celle de la locomotive à vapeur. Cet effet multiplicateur est largement supérieur aux évolutions que l’on connaît au XXème siècle, puisque les vitesses moyennes n’ont été multipliées que par 3 depuis le début du XXème siècle, alors même que la grande vitesse aujourd’hui est largement connotée par les vitesses folles du TGV. Ce premier aperçu fait émerger la relativité de la notion de « grande vitesse ».

De ce fait, la question de recherche est celle de l’étude des interactions entre le système de transport et les dynamiques de population. Elle agite les communautés scientifiques et institutionnelles depuis l’apparition des premiers chemins de fer. Constatant l’évolution des vitesses sur le réseau ferroviaire depuis 1860, ce travail pose l’hypothèse que la longue durée puisse faire émerger de nouvelles interactions. Les dynamiques de population sont quant à elles envisagées sous le prisme de l’évolution démographique des communes françaises, « la taille démographique est un excellent résumé de très nombreuses propriétés fonctionnelles » (PUMAIN, 1997).

Du SIG-H à la base de données relationnelle

Ce travail s’inscrit dans le champ des Spatial Humanities ou GeoHumanities, deux termes cohabitant ces derniers temps. C’est d’abord sous l’angle du système d’information géo-historique que sont opérées les processus de collecte de données. Deux bases de données, démographiques et ferroviaires cohabitent donc, avec une structuration composite, adaptée de la méthode data stamping (VRANA, 1989), où chaque objet est défini par une date de début et une date de fin. La localisation est donc à la fois spatiale et temporelle. Les sources de données sont rassemblées dans le tableau ci-dessous.

Couches d’informations Base vectorielle Sources de digitalisation
Cartes Textes
Démographie IGN GeoFla Communes d’hier, communes d’aujourd’hui
Réseau ferroviaire IGN Route 500 SNCF, 1944 Histoire chronologique des chemins de fer. Trains oubliés, les petits trains de Jadis

Ce travail donne une place centrale à la notion d’accessibilité, comme indicateur d’analyse d’un réseau de transport. Elle est aussi celle qui permet de prendre en compte l’accélération des vitesses sur le réseau ferroviaire depuis sa création. Le calcul d’un temps de parcours passe par la transformation des données en un graphe, le long duquel des algorithmes de plus court chemin pourront être adaptés. Pour cela, il faut définir l’impédance de chaque tronçon ferroviaire, comme temps de parcours nécessaire à le parcourir.

 La qualification de ce graphe comme dynamique est valable pour 3 raisons :

  • Un tronçon ferroviaire n’existe pas à sur l’ensemble de la fenêtre temporelle ;
  • Le temps nécessaire pour le franchir est variable dans le temps ;
  • L’existence d’une gare comme point d’entrée du réseau est variable dans le temps.

En cela, les outils SIG traditionnels ne sont plus pertinents, compte tenu de la prise en compte du temps d’un côté, et de la masse de données de l’autre. C’est pour cela que l’on a recours au serveur de gestion de bases de donnes PostgreSQL, couplé à son extension spatiale PostGIS et au module permettant de parcourir un réseau pgRouting.

Dès lors, une matrice de gare à gare est obtenue sur la fenêtre temporelle 1860-1930, de 11 000 gares à 11 000 gares, représentant une table d’environ 50 Go.

Des parcours bimodaux

L’évolution du réseau montre que toutes les communes ne sont pas pourvues de gares. Or, l’objectif est bien d’obtenir une matrice de commune à commune. Il faut donc prendre en compte un temps de parcours de la commune jusqu’à la gare la plus proche, en amont et en aval du trajet ferroviaire. On se retrouve avec un chemin en 3 segments :

 C.mimeur_article

 Pour autant, la lâcheté du réseau en 1860 nécessite d’opérer un arbitrage entre un temps de parcours par le réseau ferroviaire qui nécessite parfois de très grands détours, et un seul temps de parcours pédestre, plus direct et moins chronophage. La confrontation à une simple matrice pédestre est alors nécessaire.

Ces requêtes basées sur le principe des bases de données relationnelles sont néanmoins chronophages en calcul et représentent 50 minutes pour la seule région Bourgogne. Une estimation France Entière établit environ 8 jours de calcul nécessaire.

 L’analyse comme processus final mais fondamental

A l’issue de l’ensemble de ces traitements, l’objectif est bien d’analyser les liens entre ces indices d’accessibilité et les évolutions démographiques. Si l’on pointe souvent les lourdes étapes de collecte et de traitement dans le domaine des GeoHumanities, l’objectif est bien de dépasser ce stade pour apporter des réponses thématiques au lien entre réseau et territoire.

Différents dispositifs émergent :

  • Traitements économétriques
  • Traitements multivariées

Références :

Bavoux, Jean-Jacques, Francis Beaucire, Laurent Chapelon, and Pierre Zembri. 2005. Géographie Des Transports. Paris: A. Colin.

Pumain, Denise. 1997. “Pour Une Théorie Évolutive Des Villes.” Espace Géographique 26 (2): 119–34.

Studeny, Christophe. 1995. L’invention de La Vitesse: France, XVIIIe-XXe Siècle. Paris: Gallimard.

Vrana, Ric. 1989. “Historical Data as an Explicit Component of Land Information Systems.” International Journal of Geographical Information Systems 3 (1): 33–49.

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Compte-rendu : goûter de la géomatique du 6 mars 2014

Géomatique, gâteaux et boissons : début du goûter

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
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.
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. J.
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.

Le modèle des colonies de fourmis

L’explication avec un exemple détaillé sur le site Développez

La plateforme GAMA

Un article sur la plate-forme GAMA et les données géographiques sur Cybergeo

Un TPE présentant un comparatif de plateforme de simulation, dont GAMA.

 

ArcGIS, PostgreSQL, GRASS, MySQL, PostGIS, ACCESS, QGIS… Quelles différences?

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 !

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Compte-rendu : goûter de la géomatique du jeudi 6 février 2014

15h : présentations

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
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) 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)
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)
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)
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.

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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
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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
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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.

https://www.youtube.com/watch?v=ZYBxxB95xHQ

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