Projets collaboratifs de l'équipe COGIT

Projets en cours

  • MOBITOURGEO -
    Analyse de la mobilité de touristes et résidents (2016-2017)
Projet PEPS de la COMUE Paris-Est (2016-2017) visant à étudier le potentiel des données issues de la foule, et en particulier issues de téléphonie mobile, pour évaluer les mobilités des touristes et résidents.

Projets terminés

  • CartASUR - http://noisetube.net/cartasur?
    représentations CARTographiques de la qualité des Ambiances Sonores URbaines : acceptabilité des cartes. Projet financé par l’ADEME dans le cadre de l’appel "Bruit et nuisances sonores". (2012-2016)

La directive européenne relative à l'évaluation et à la gestion du bruit impose la mise en place de cartes de bruit pour les grosses agglomérations. Ces cartes, établies pour les flux de circulation réguliers, ne reflètent pas l'ambiance sonore ressentie par les citadins. L’objectif de ce projet est de proposer des cartes sonores construites sur des indicateurs adaptés au ressenti de la population et accessibles à tous les acteurs (aménageurs, décideurs et citadins). Le travail de recherche s'articule autour de différentes approches qui permettront d'aboutir à une production de cartes sonores. L'approche acoustique s'attache à proposer des indicateurs de qualité sonore, construits à partir de deux types d'informations : d'une part des données perceptives (questionnaires) et acoustiques (évolution du niveau sonore) transmises par un corpus de citadins grâce à des téléphones portables, d'autre part d’autres informations géoréférencées (flux de transport, commerces, etc.). L'approche cartographique s'attache à construire un prototype de représentation visuelle (outil de représentation et symbologies appropriées) de l'ambiance sonore urbaine, adapté aux différents publics à qui sont destinées les cartes. Enfin, les approches sémiologiques et sociologiques permettront d'évaluer le prototype via une analyse sémiologique et des consultations auprès des divers acteurs. Un retour d'expérience de cette évaluation permettra de proposer des pistes d’amélioration des cartes.

Dans ce projet, le laboratoire COGIT apporte son expertise sur la conception de cartes adaptées à des contextes particuliers. Il s'agit de construire un module informatique de représentation cartographique (le prototype outil) et de définir des symbologies adaptées à la représentation des ambiances sonores (le prototype cartes). Le prototype informatique est construit au-dessus d’une plate-forme Open Source afin de permettre une diffusion facile des propositions faites dans le cadre de ce projet. Il devra permettre de représenter des données acoustiques mesurées et perçues, d'intégrer des indicateurs de qualité et de proposer des fonctions de visualisation des différentes composantes sonores. Le prototype cartes, à partir des légendes de cartes de bruit existantes et d’indicateurs définis, proposera des légendes alternatives.

  • MapStyle - http://mapstyle.ign.fr/
    Modélisation du style en cartographie - Stylisation et représentations cartographiques. (2012-2016)

Nous cherchons à proposer des méthodes automatiques pour qu'un utilisateur puisse personnaliser une carte géographique avec des styles variés et originaux. Il s’agit de s'inspirer de l'existant en graphisme, en art et en cartographie, pour améliorer les possibilités de rendu.

L’objectif du projet est donc d’étudier comment les méthodes issues de l’informatique graphique peuvent aider à styliser les rendus cartographiques, en prenant en compte les spécificités et les contraintes de la cartographie (lisibilité, efficacité, esthétique).

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En nous concentrant sur divers cas d’études, nous cherchons à formaliser la notion de style en cartographie. Le rendu de zones rocheuses nous permet de travailler sur des styles existants et d’en préciser les règles. Ce rendu pose par ailleurs des problèmes techniques autour de la production automatique de motifs (rochers, éboulis, glaciers…) que nous approchons par des techniques de synthèse de textures vectorielles. La co-visualisation d’ortho-photographies et de cartes topographiques nous permet d’explorer un premier style original combinant des informations abstraites et réalistes. Enfin la conception de cartes « à la manière de » ouvre la voie à des styles artistiques et originaux posant le problème technique de l’extraction d’information dans des images et de leur utilisation dans le rendu de la carte. Afin de répondre à l’exigence d’efficacité en cartographie, les styles cartographiques proposés sont systématiquement évalués par des indicateurs et des tests auprès des utilisateurs.

Le projet est en partenariat avec INRIA (Maverick) - Joëlle Thollot, IRIT - David Vanderhaeghe et IGN (COGIT/MATIS). Le projet est coordonné par Sidonie Christophe (COGIT/IGN).

Les Plans Locaux d’Urbanisme (PLU), qui font l’objet de concertations publiques obligatoires, sont des documents d’urbanisme peu aisés à comprendre de prime abord. La difficulté d’appréhension de ces documents par des non-experts a tendance à inhiber les échanges lors de la concertation car les participants n’ont pas tous les connaissances et compétences nécessaires pour comprendre l’implication de ces règlements pour un territoire donné. Si quelques rares outils numériques (cartographie et visualisation 3D) existent, ils permettent rarement d’accompagner efficacement les débats car n’offrent pas une visualisation systématique de leurs implications, ne donnent pas la possibilité de naviguer entre plusieurs propositions notamment émises durant la concertation et ne sont pas toujours conçus en lien avec des praticiens et des expérimentations terrains. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de proposer des méthodes et des outils permettant de visualiser de manière efficace et pédagogique sur un territoire l’implication d’un règlement et à termes de motiver la participation citoyenne. Pour parvenir à ce résultat, nous proposons de simuler des implantations de bâtiments respectant le règlement et de les visualiser. Cette représentation visuelle explicite de manière plus intelligible et plus pédagogique le règlement. Des capacités d’interaction avec cette représentation seront également expérimentées de manière à faciliter les contre-propositions et à mettre en avant les incidences des scénarios proposés. Pour atteindre ces objectifs, des chercheurs de différentes disciplines s’impliquent dans des expérimentations pour confronter leurs résultats entre eux, avec des praticiens et avec d’autres chercheurs, mais également avec les citoyens en situation pour enrichir la démarche globale du projet.

Le projet est en partenariat avec l’EIVP (Florence Jacquinod), le laboratoire COGIT (Mickaël Brasebin et Sidonie Christophe) interviendra pour proposer :

  • Des résultats de simulations de la constructibilité adaptés à la problématique ;
  • Des méthodes de représentation et d’interaction facilitant la compréhension de la réglementation et la démarche de concertation ;
  • Des tests-utilisateurs pour évaluer l’intérêt des propositions.

En association avec le laboratoire LDH (Démographie Historique) d’EHESS et l’équipe Malire du LIP6, le COGIT est leader du projet ANR GeoPeuple visant à l’analyse des évolutions des maillages et peuplements à travers l’observation du territoire par construction de BD Historiques et selon une approche ontologique. Le projet doit démarrer en Automne 2010 pour une durée de 30 mois (programme ANR Espace et Territoire 2010).

Le projet est essentiellement structuré autour de trois axes principaux :

  1. l’analyse du territoire à une époque donnée grâce à l’utilisation de supports géographiques sur une durée de trois siècles correspondant à de grandes restructurations du territoire français :
    • cartes de Cassini (XVIIIe)
    • cartes d’État Major (XIXe)
    • cartes IGN de 1960 (XXe)
    • Référentiel Grande Échelle de l’IGN (BDTopo) (XXIe)
  2. l’automatisation de la vectorisation de cartes pour créer des bases de données historiques
  3. l’analyse de l’évolution des territoires grâce à l’utilisation de bases de données géographiques vectorielles historiques (créées par vectorisation) couplées à des données de peuplement pour l’identification de patterns de transformation de l’espace ou des facteurs favorisant ou freinant les restructurations. Les évolutions seront validées par de la simulation

Description des taches :

Modélisation ontologique et temporelle. Le but est d’identifier le contenu en informations géographiques sur quatre supports temporels et de les comparer. Il s’agira de créer des ontologies pour les quatre époques en différenciant les informations et leurs symbolisations. Les concepts des différentes ontologies seront mis en relation par alignement d’ontologie. Ensuite des zones géographiques seront vectorisées interactivement sur SIG pour compléter ces ontologies et étudier les mises en relations d’objets à différentes époques. A l’issue de cette tâche, on disposera donc de données géographiques sur un même territoire sur quatre époques, de modèle permettant de décrire ces données à chaque époque et de relations entre les objets des différentes époques. Ces modèles et ces données seront nécessaires pour les tâches suivantes.

Automatisation de la vectorisation de cartes anciennes. L’automatisation du processus de vectorisation des cartes anciennes a pour but de faciliter la construction de bases de données historiques. Elle se fera par traitement d’image et apprentissage. Elle utilisera dans un premier temps des patterns de symboles saisis sur chaque carte et nécessaires à la classification des images scannées. Les algorithmes utiliseront par la suite des données géographiques actuelles issues de la BDTopo afin d’améliorer la performance de l’identification des objets. Ainsi les données actuelles aideront à classer et désambigüiser les données images pour simplifier les processus de vectorisation.

Analyse des transitions et la construction de règles. L’analyse des données appariées aux quatre époques permet de comparer les transformations sur des critères géométriques et démographiques et de chercher des configurations récurrentes. Ensuite il s’agira d’étudier si certaines configurations spatiales (relief, réseau de transport, densité urbaine, etc.) favorisent ou freinent certains types de transformation. L’analyse des configurations et des facteurs de remembrements reposera sur des méthodes d’analyse spatiale et statistique classiques. Il faudra ensuite construire des règles en se basant sur des critères topographiques et démographiques.

Conception de méthode de simulation. Une fois les règles d’évolution identifiées, il faudra développer des méthodes permettant de remembrer l’espace en imitant les remembrements constatés. Des méthodes de fusion et de découpages seront ainsi développées. Les chercheurs pourront alors passer à une étape de simulation qui permettra de redécouper l’espace géographique et de répartir sa population. Cette phase expérimentale facilitera l’analyse critique des hypothèses issues de la tâche précédente.

Valorisation : Site Internet et Edition d’ouvrage. La dernière tâche a pour but de communiquer auprès de différents publiques les résultats du projet. Un Site Internet sera conçu pour permettre l’exploration des données historiques saisies pendant le projet ainsi que les analyses associées. Un ouvrage destiné à la communauté scientifique décrira la démarche théorique et les principaux résultats sur l’impact des facteurs géographiques sur la répartition de la population française.

  • PoSamu -
    Amélioration de la performance de l’aide médicale d’urgence (2010-2013)

En association avec le SAMU 94, le laboratoire de génie industriel de l’école centrale de Paris, et le laboratoire LVMT de l’ENPC, le COGIT participe au projet ANR POSAMU dont l’objectif est d’améliorer la performance de l’aide médicale d’urgence.
Le projet doit démarrer en Automne 2010 et durer 24 mois (ANR Programme Villes Durables).

L’aide médicale urgente est structurée dans chaque département par un SAMU (Service d’Aide Médicale Urgente). Celui-ci dispose d’un centre de réception et de régulation des appels téléphoniques pour une situation d’urgence médicale. Le processus de traitement des appels est médicalisé. Après un premier filtrage par un permanencier qui répond à l’appel et saisit les données nominatives, les coordonnées de localisation de l’appelant, il transmet l’appel à un médecin dit régulateur. Celui-ci décidera, après un interrogatoire de l’appelant, de la stratégie médicale à adopter : celle-ci peut être un simple conseil, l’envoi d’un médecin généraliste, l’envoi d’une ambulance privée pour un transfert vers un établissement de santé, l’envoi des pompiers ou d’une ambulance de réanimation (UMH) avec une équipe SMUR (Service Mobile d’Urgence et de Réanimation). Soumis à des autorisations réglementaires, les bases SMUR sont obligatoirement rattachées à un établissement public de soins autorisé à l’accueil des urgences.

L’objectif de ce projet ANR est de proposer une méthode qui permette d’élaborer une organisation optimale des ressources et de réduire au mieux les temps d’intervention.
La prise en compte de l’espace géographique pour les stratégies d’intervention est un élément essentiel du projet parce que le territoire est hétérogène en densité d’habitants et en réseau de circulation d’une part et qu’il l’est également au niveau des sources d’interventions et de soins. La résolution du problème passe également par la prise en compte des composantes temporelles puisque les appels n’ont pas la même fréquence dans la journée, le personnel médical a ses propres contraintes horaires, les lieux d’accueil ne sont pas toujours libres et enfin la circulation est plus ou moins aisée selon l’heure d’intervention générant des stratégies différenciées.

Le laboratoire COGIT, avec le soutien du SICA pour certaines tâches, travaillera plus particulièrement sur :

  • L’analyse de zones vulnérables en fonction de l’accessibilité et des appels précédents
  • L’évaluation de la localisation des bases SMUR proposées par d’autres partenaires dans le projet
  • L’analyse de la pertinence des calculs de plus courts chemin et la proposition de chemins alternatifs
  • L’optimisation du parcours entre le parking du véhicule et le lieu d’intervention par désambigüisation de l’adresse, analyse des obstacles et la proposition de représentations graphiques de l’accès.
  • L’analyse de l’architecture et des flux de données

Le Datalift porte les données brutes structurées venant de plusieurs formats (bases de données, CSV, XML) vers des données sémantiques interconnectées sur le Web de données.

Datalift est un projet de recherche expérimentale financé par l'agence nationale de la recherche. Le but du projet est de développer une plateforme pour publier et interconnecter des jeux de données sur le web de données. Datalift à la fois publie des jeux de données provenant d'un réseau de partenaires et propose un ensemble d'outils facilitant le processus de publication de jeux de données.

Le projet va proposer des outils permettant de faciliter le processus de publication des données à chacune de ses étapes:

  1. sélection des ontologies pouvant décrire les données,
  2. conversion des données en RDF en rapport avec la ou les ontologies selectionnées,
  3. publication sur le web de données,
  4. interconnexion des données avec d'autres.
  • TerraMagna -
    Développement d’un SIG 3D environnemental (2008-2011)

Le projet TerraMagna a pour objectif de proposer un SIG 3D dont les capacités en termes d’intégration de données, d’analyse spatiale et de visualisation sont calquées sur celles des SIG 2D. Le système est conçu autour d’un entrepôt de données géographiques, utilisé et enrichi par les résultats des simulateurs environnementaux (trafic routier, écoulement du vent, nuisances sonores) des différents partenaires et qui est consultable à travers des services en ligne ou une application de visualisation 3D.

Le laboratoire COGIT, avec le soutien d’IGN conseil, a œuvré dans le cadre de ce projet à :

  • La définition et la conception d’algorithmes d’analyse spatiale 3D ;
  • La proposition d’un modèle pour formaliser le contenu des règlements locaux d’urbanisme.

  • GeOnto - http://geonto.lri.fr/
    Constitution, alignement, comparaison et exploitation d'ontologies géographiques hétérogènes (2007-2010)

Le projet GeOnto porte sur l'interopérabilité de données diverses relatives à l'information géographique.
Deux objectifs applicatifs sont tout particulièrement visés. Le premier est l'intégration de bases de données géographiques hétérogènes, cette tâche passe par la mise en correspondance de schémas des bases. Le deuxième objectif applicatif est l'interrogation d'une collection importante de documents textuels plus variés et destinés à un plus grand public que les bases de données précédemment mentionnées.

La réalisation de ce projet passe par 3 sous-objectifs :

  1. construire des ontologies associées à des bases de données par exploitation de leurs spécifications (documents textuels) ou associés à un corpus de documents géographiques moins techniques,
  2. aligner les ontologies obtenues et étudier leurs différences,
  3. apparier les schémas des bases de données via les ontologies, et développer un moteur de recherche d'information dans une base de documents via ces mêmes ontologies.

L’objectif du projet de recherche GeOpenSim est de concevoir une nouvelle plate-forme OpenSource dédiée à l’analyse des tissus urbains qui disposerait des caractéristiques suivantes :

  1. une représentation vectorielle et multi-niveaux de l’information géographique apte à décrire les tissus urbains,
  2. des mécanismes permettant de simuler des évolutions du tissu urbain en se basant sur une représentation d’agents géographiques vectoriels et sur des mécanismes de croissances et de dépendances fonctionnelles,
  3. une bibliothèque d’algorithmes - composée d’algorithmes d’analyse et d’agrégats et d’algorithmes d’apprentissage - permettant d’enrichir la description de l’espace.

Cette plate-forme a pour objectif à terme d’appréhender, d’analyser et d’anticiper – grâce aux mécanismes de simulation - l’impact de la forme de la ville sur les dynamiques urbaines (croissance, renouvellement…) et inversement l’impact de décisions politiques ou de projets d’urbanisme et d’aménagement sur la forme de la ville. De plus la plate-forme conçue comme un outil OpenSource permettra le développement de collaborations entre chercheurs francophones dans le domaine de la géomatique. En effet, des échanges fructueux devraient être établis à partir de l’utilisation d’un outil commun portant sur les objets géographiques.

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Site internet de la recherche à l'IGN