Axe de recherche Analyse de l’espace et de ses dynamiques

Présentation

Cette action de recherche a pour objectif de proposer des modèles spatio-temporels facilitant (1) l’exploration de données, (2) l’analyse des dynamiques du territoire et (3) la prise en compte fine du territoire dans l’analyse de phénomènes et de leurs dynamiques.

L'équipe est actuellement composée de :

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Mots Clés : analyse spatiale, analyse spatio-temporelle, analyse de réseaux, déplacements, 3D, simulation, modélisation, optimisation

Contexte

Bien que les données géographiques soient bien identifiées comme incontournables pour analyser l’espace géographique ainsi que les phénomènes naturels ou anthropiques qu’il accueille – et dont il est l’un des acteurs – on constate une sous utilisation de données géographiques dues à de multiples causes allant de la complexité des modèles d’analyse à la simple méconnaissance des potentialités de diverses disciplines. Pourtant les données géographiques sont bien là pour mieux penser l’espace géographique et planifier un développement sociétal harmonieux.

Objectifs applicatifs et scientifiques

En se plaçant dans des domaines applicatifs circonscrits, l’objectif d’améliorer la prise en compte des données géographiques dans la résolution de problèmes et en retour d’identifier les améliorations que l’IGN pourrait apporter aux données (identification des niveaux de détails spatio-temporels pertinents). Conception de modèles spatio-temporels pertinents couplés à des modèles applicatifs (tels que les modèles de déplacements d’animaux ou de diffusion de maladies). Conception de modèles de simulation s’appuyant sur des données 2D, 2D5, 3D. Aide à la reconstruction de données imparfaites (incomplètes, imprécises) pour l’étude de dynamiques soit du territoire (données historiques) soit de phénomènes fortement dépendants du territoire. Conception d’outils d’exploration de données pour aider à la compréhension de ces données (en cas de saturation ou d’incomplétude).

Axes de recherche

  • Mieux modéliser et analyser l’information géographique : Proposer des modèles adaptés aux applications visées, en particulier pour les données géographiques 3D, les données de terrain et les données relatives aux réseaux. Les données géographiques sont produites dans des formats de données relativement neutres, de manière à pouvoir être échangées facilement, et servir à diverses applications. Il s’agit ici d’aider les utilisateurs à améliorer la modélisation de leurs données, de manière à faciliter leurs analyses, pour des données représentatives de réseaux, des données urbaines, des données relatives à des phénomènes territoriaux et des données contenant de l’information 3D (MNT, données volumiques, etc.). Une attention toute particulière est portée à la construction de données spatio-temporelles (à partir de données anciennes ou de données de mobilité), leur modélisation, leur analyse, leur visualisation et l'évaluation de leur qualité (les données sont hétérogènes).
  • Caractériser et simuler les évolutions territoriales : L’intérêt d’un travail en amont dans les analyses géographiques est de pouvoir proposer des méthodes alternatives aux procédures établies, généralement limitées par le peu de données disponibles. Ce travail passe par :
    1. la modélisation de l’espace et des phénomènes en intégrant les données exhaustives, les données échantillons et les hypothèses sur les phénomènes,
    2. l’analyse des dynamiques et leurs représentations formelles,
    3. le couplage de modèles,
    4. la conception de méthodes de simulation incluant leur paramétrage et l’analyse des scénarios.

Les domaines d’études applicatifs sont :

  • la modélisation 3D des villes,
  • l'étude de la modélisation spatio-temporelle de l’espace en lien avec les déplacements individuels : voitures, personnes ou animaux,
  • l'aide à la construction et à l’analyse de bases de données historiques en lien avec EHESS (vectorisation de cartes anciennes, appariement, reconstruction et comparaisons d’ontologies sous-jacentes, modélisation des évolutions, etc...).

Thèses en cours

  • Maxime Colomb :
    Simulation de formes réalistes de développement résidentiel, de l’échelle du bâtiment à celle de l’ensemble d’une région urbaine
    Dirigée par Julien Perret
    Co-encadrement : Cécile Tannier et Mickaël Brasebin
  • Colin Kerouanton :
    Vers une définition du « paysage des interactions hommes-animal » et l’élaboration de scénarios de gestion spatialisés – Le cas des interactions entre touristes, chasseurs et grands herbivores dans le Parc Naturel Régional du Massif des Bauges.
    Dirigée par Anne Loison et Clémence Perrin-Malterre
    Co-encadrement : Laurence Jolivet

Thèses COGIT sur le sujet

  • 2016, Benoît Costes :
    Vers la construction d'un référentiel géographique ancien. Un modèle de graphe agrégé pour intégrer, qualifier et analyser des réseaux géohistoriques.
    Dirigée par Bénédicte Bucher et Maurizio Gribaudi
    Co-encadrement : Julien Perret

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  • 2015, Bertrand Dumenieu :
    Un système d'information géographique pour le suivi d'objets historiques urbaines à travers l'espace et le temps
    Dirigée par Maurizio Gribaudi et Anne Ruas
    Co-encadrement : Julien Perret

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  • 2014, Mickaël Brasebin :
    Les données géographiques 3D pour simuler l'impact de la réglementation urbaine sur la morphologie du bâti
    Dirigée par Christiane Weber et Sébastien Mustière
    Co-encadrement : Julien Perret

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  • 2014, Laurence Jolivet :
    Modélisation des déplacements d'animaux dans un espace géographique - Analyse et simulation
    Dirigée par Anne Ruas et Marianne Cohen
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  • 2013, Elodie Buard :
    Dynamiques des interactions espèces–espace. Mise en relation des pratiques de déplacement des populations d’herbivores et de l’évolution de l’occupation du sol dans le parc de Hwange (Zimbabwe)
    Dirigée par Léna Sanders et Anne Ruas
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  • 2011, Eric Mermet :
    Conception de méthodes et d’outils d’analyse spatiale pour l’organisation, l’exploration et la représentation d’informations géographiques sur un réseau de transport
    Dirigée par Anne Ruas
    Co-encadrement : Jean-François Gleyze

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  • 2008, Benoit Poupeau :
    Modélisation 3D du sol et du sous-sol pour les risques
    Dirigée par Anne Ruas
    Co-encadrement : Olivier Bonin

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  • 2006, Patricia Bordin :
    Méthodologie de suivi et d'analyse des phénomènes évolutifs urbains à l'aide de données d'évolution élémentaires
    Dirigée par Léna Sanders
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  • 2005, Jean-François Gleyze :
    La vulnérabilité structurelle des réseaux de transport dans un contexte de risques
    Dirigée par Claude Grasland
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  • 2004, Frédéric Rousseaux :
    Etude de la cohérence entre données altimétriques et planimétriques dans un contexte de risque
    Dirigée par Bernard Cervelle
    Co-encadrement : Olivier Bonin

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  • 2003, Fabien Ramos :
    Modélisation et Validation d'un Système d'Information Géographique 3D opérationnel
    Dirigée par Bernard Cervelle
    Co-encadrement : Anne Ruas

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  • 2002, Olivier Bonin :
    Modèle d'erreurs dans une base de données géographiques et grandes déviations pour des sommes pondérées ; application à l'estimation d'erreurs sur un temps de parcours.
    Dirigée par Daniel Pierre-Loti-Viaud
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  • 2001, Atef Bel-Hadj-Ali :
    Qualité géométrique des entités géographiques surfaciques. Application à l'appariement et définition d'une typologie des écarts géométriques
    Dirigée par Robert Jeansoulin
    Co-encadrement : Vauglin

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  • 2001, Annabelle Boffet :
    Méthode de création d'informations multi-niveaux pour la généralisation cartographique de l'urbain
    Dirigée par Jacques Ferber
    Co-encadrement : Thérèse Libourel et Anne Ruas

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  • 2000, Arnaud De-La-Losa :
    Modélisation de la troisième dimension dans les bases de données géographiques
    Dirigée par Bernard Cervelle
    Co-encadrement : Sylvie Lamy

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  • 1999, Anne Ruas :
    Modèle de généralisation de données géographiques à base de contraintes et d'autonomie.
    Dirigée par Jacques Désarménien
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  • 1997, François Vauglin :
    Modèles statistiques des imprécisions géométriques des objets géographiques linéaires
    Dirigée par Robert Jeansoulin
    Co-encadrement : Jean-Philippe Lagrange

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Site internet de la recherche à l'IGN