Axe de recherche Cartographie, sémiologie graphique, généralisation, conception de légende

Présentation

Cette action de recherche a pour objectif d'améliorer les processus de conception d'une carte, d'une part par l’automatisation des processus de généralisation, d'autre part en s'intéressant aux connaissances mises en jeu dans le processus de conception de légendes cartographiques.

L'action de recherche en cartographie a été active de 2013 à 2014

Responsable de l'action de recherche :
Guillaume Touya

-

Mots Clés : légende, carte, couleur, sémiologie graphique, généralisation cartographique, connaissances, conception, personnalisation, représentation cartographique, géo-visualisation, systèmes multi-agents

Contexte

Cette action de recherche est née en 2013 du rapprochement des anciennes actions de recherche en généralisation cartographique et en conception de légende, deux axes ayant trait à la cartographie et à la géovisualisation et nécessitant des travaux en commun.

La généralisation est un processus clé pour réaliser des cartes à partir de bases de données vectorielles. Son automatisation doit permettre la réalisation plus rapide d’une plus grande variété de cartes. De nombreuses recherches précédentes ont permis une automatisation progressive qu’il faut poursuivre.

Parallèlement, des travaux ont été précédemment menés concernant l'aide à la conception automatique de légendes au travers de l'amélioration des contrastes de couleurs dans une carte existante, de la proposition de légendes-types, de la formalisation des connaissances et du développement d'interfaces homme-machine. Dans la continuité de ces travaux, nos objectifs sont les suivants :

  • Etudier comment un message cartographique se construit et se comprend
  • Aider les utilisateurs à concevoir des cartes lisibles et adaptées à leurs besoins
  • Adapter l'aide à la conception selon les publics (daltoniens, novices), les contextes (gestion d'urgence, communication, navigation) et les supports (écran, papier, mobile)

Axes de recherche

  • Automatisation des processus de cartographie
  • Les contributions visées sur ce thème sont l’amélioration des processus automatiques de cartographie déjà utilisés à l’IGN et la création de nouveaux processus automatiques intégrant notamment une auto-évaluation du résultat cartographique. Historiquement, la généralisation cartographique tient une part importante dans les processus cartographiques que nous cherchons à automatiser. Ces recherches débouchent également sur des outils qui débordent de la cartographie comme la généralisation de base de données ou le recalage de données géographiques. Pour l'automatisation des processus, nous utilisons notamment des techniques issues du domaine de l'intelligence artificielle, comme les systèmes multi-agents.

  • Conception de cartes personnalisées
  • Nous visons ici la conception de méthodes pour produire des services de cartographie personnalisée, comme des cartes stylisées, des cartes à n’importe quelle échelle bien généralisées, ou des cartes avec une représentation plus ou moins réaliste ou abstraite. Ces services de cartographie devront intégrer des mesures de la qualité de la représentation réalisée par l’utilisateur (adéquation au besoin, lisibilité, efficacité, esthétique).

  • Interaction avec la représentation cartographique
  • Nous visons ici la conception d’un nouveau type de géoportail permettant de naviguer entre les échelles et les représentations sans que le lecteur soit perdu par des changements de représentation abrupts ou illogiques. Nous visons également à fournir des méthodes d’aide à la conception, avec IHM et méthode de dialogue associées, pour concevoir des cartes de qualité.

  • Nouvelles représentations cartographiques
  • Nous visons ici la conception d’outils automatiques pour générer de nouvelles représentations cartographiques pouvant s’adapter aux besoins et préférences des utilisateurs, ainsi qu’à des supports variés : cartes plus réalistes (avec insertion d’éléments d’orthophotos) ou plus esthétiques avec des textures ou rendus adaptés (pour la mer ou la montagne par exemple), représentations cartographiques incluant des informations sur la qualité des données représentées, par exemple.

  • Cartographie de données hétérogènes et utilisateurs
  • Nous souhaitons que les processus cartographiques automatiques que nous avons développé précédemment intègrent des données utilisateurs (génération d’une carte de randonnée avec des itinéraires issus d’un utilisateur par exemple) et des données hétérogènes comme les données collaboratives (faire une carte combinant des données IGN et des données issues de contributions de type OpenStreetMap par exemple). Nous nous intéressons particulièrement aux questions d'hétérogénéité de niveau de détail dans ces données collaboratives.

  • Développement d'outils
  • Dans le cadre de ces recherches, nous avons comme objectif de développer des outils de cartographie avancées sur la plateforme open source du laboratoire, GeOxygene, pour expérimenter les méthodes développées. Le module CartAGen (pour la généralisation) et sémiologie (pour la création de légendes) de GeOxygene sont des exemples de travaux de recherche implémentés sur cette plateforme.

Thèses en cours

  • Sébastien Biniek :
    Systèmes typographiques paramétriques et programmatiques en cartographie dynamique et multi-représentations
    Dirigée par Guillaume Touya
    Co-encadrement : Gilles Rouffineau
  • Marion Dumont :
    Généralisation cartographique de niveaux intermédiaires dans une pyramide d’échelles
    Dirigée par Cécile Duchêne
    Co-encadrement : Guillaume Touya

Thèses COGIT sur le sujet

  • 2016, Jérémie Ory :
    Connaissances pour la construction et la perception de styles cartographiques : territoires et pratiques cartographiques
    Dirigée par Sara Irina Fabrikant et Bénédicte Bucher
    Co-encadrement : Sidonie Christophe

    - Télécharger le mémoire
  • 2015, Firas Bessadok :
    Méthode de conception de légendes permettant la co-visualisation de données surfaciques sur un portail
    Dirigée par Anne Ruas
    Co-encadrement : Catherine Dominguès

    - Télécharger le mémoire
  • 2015, Kusay Jaara :
    Prise en compte des dépendances entre données thématiques utilisateur et données topographiques lors d’un changement de niveau de détail
    Dirigée par Anne Ruas
    Co-encadrement : Cécile Duchêne

    - Télécharger le mémoire
  • 2015, Charlotte Hoarau :
    Représentations cartographiques intermédiaires : comment covisualiser une carte et une orthophotographie pour naviguer entre abstraction et réalisme ?
    Dirigée par Sébastien Mustière
    Co-encadrement : Sidonie Christophe

    - Télécharger le mémoire
  • 2015, Cécile Remy :
    Interactions entre accès à l'information géographique volontaire et accès aux services d'eau et d'assainissement dans les quartiers défavorisés des villes des Suds
    Dirigée par Sylvy JAGLIN
    Co-encadrement : Sidonie Christophe

    - Télécharger le mémoire
  • 2013, Francis Dhée :
    Cartographie pour les déficients visuels de la couleur. Propositions d'amélioration des cartes pour les daltoniens.
    Dirigée par Gilles Palsky et Anne Ruas
    - Télécharger le mémoire
  • 2011, Guillaume Touya :
    Orchestration d’un processus multi-modèles de généralisation d’espaces géographiques hétérogènes
    Dirigée par Anne Ruas
    Co-encadrement : Cécile Duchêne

    - Télécharger le mémoire
  • 2009, Sidonie Christophe :
    Aide à la conception de légendes personnalisées et originales : proposition d’une méthode coopérative pour le choix des couleurs
    Dirigée par Anne Ruas
    Co-encadrement : Bénédicte Bucher

    - Télécharger le mémoire
  • 2008, Julien Gaffuri :
    Généralisation automatique pour la prise en compte de thèmes champs: le modèle GAEL
    Dirigée par Anne Ruas
    Co-encadrement : Cécile Duchêne

    - Télécharger le mémoire
  • 2008, Patrick Taillandier :
    Révision automatique des connaissances guidant l’exploration informée d’arbres d’états. Application au contexte de la généralisation de données géographiques
    Dirigée par Alexis Drogoul
    Co-encadrement : Cécile Duchêne

    - Télécharger le mémoire
  • 2006, Elisabeth Chesneau :
    Méthodologie d'amélioration des cartes de risque par analyse locale des contrastes cartographiques
    Dirigée par Gilles Palsky
    Co-encadrement : Anne Ruas et Olivier Bonin

    - Télécharger le mémoire
  • 2004, Cécile Duchêne :
    Généralisation par agents communicants : Le modèle CARTACOM. Application aux données topographiques en zone rurale.
    Dirigée par Jean-Pierre Briot
    Co-encadrement : Anne Ruas et Christophe Cambier

    - Télécharger le mémoire
  • 2004, Sylvain Bard :
    Méthode d'évaluation de la qualité de données géographiques généralisées. Application aux données urbaines.
    Dirigée par Bernadette Bouchon-Meunier
    Co-encadrement : Anne Ruas

    - Télécharger le mémoire
  • 2001, Sébastien Mustière :
    Apprentissage supervisé pour la généralisation cartographique
    Dirigée par Jean-Gabriel Ganascia
    Co-encadrement : Jean-Daniel Zucker

    - Télécharger le mémoire
  • 2001, Catherine Domingues :
    Etude et mise au point de méthodes informatiques et linguistiques destinées à faciliter l'accès à l'information contenue dans un corpus spécialisé (normes et documents techniques concernant la sécurité incendie des établissements recevant du public)
    Dirigée par Maurice Gross
    - Télécharger le mémoire
  • 1999, Anne Ruas :
    Modèle de généralisation de données géographiques à base de contraintes et d'autonomie.
    Dirigée par Jacques Désarménien
    - Télécharger le mémoire
  • 1998, Jean-François Hangouet :
    Approche et méthodes pour l'automatisation de la généralisation cartographique; application en bord de ville
    Dirigée par Jean-Claude Müller
    - Télécharger le mémoire
  • 1998, Nicolas Regnauld :
    Généralisation du Bâti : structure spatiale de type graphe et représentation cartographique
    Dirigée par Robert Jeansoulin
    Co-encadrement : Jean-Philippe Lagrange

    - Télécharger le mémoire
  • 1997, Emmanuel Fritsch :
    Représentation de la géométrie et des contraintes cartographiques pour la généralisation du linéaire routier
    Dirigée par Jacques Désarménien
    Co-encadrement : Jean-Philippe Lagrange

    - Télécharger le mémoire
  • 1997, Pascale Monier :
    Caractérisation du terrain en vue de son traitement numérique. Application à la généralisation de l'orographie
    Dirigée par Marcel Raffy
    Co-encadrement : Jean-Philippe Lagrange

    - Télécharger le mémoire
  • 1996, Corinne Plazanet :
    Enrichissement des bases de données géographiques : analyse de la géométrie des objets linéaires pour la généralisation cartographique (application aux routes)
    Dirigée par Jacques Désarménien
    Co-encadrement : Jean-Philippe Lagrange

    - Télécharger le mémoire
--
-
Site internet de la recherche à l'IGN