Axe de recherche Analyse spatiale

Présentation

En continuation des actions URBAN et QUALR, XDOGS traite de l’analyse de données topographiques dans les domaines des risques naturels et des phénomènes territoriaux liés aux réseaux et aux bâtiments. Cette action de recherche est plus ouverte vers les thématiciens et vise à réfléchir sur les modèles et les méthodes d’analyse facilitant l’adéquation des données à certains besoins sociétaux.

L'action de recherche en analyse a été active de 2005 à 2009

Responsable de l'action de recherche :
Jean-François Gleyze

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Axes de recherche

  • axe applicatif sur l’organisation des réseaux de transport (Jean-Francois Gleyze, Eric Mermet)
  • axe applicatif sur les dynamiques spatio-temporelles (Julien Perret)
  • axe applicatif sur la visualisation des données 3D (Mickaël Brasebin)

Objectifs

Mieux modéliser l’information géographique
Améliorer les schémas applicatifs, de manière à faciliter les analyses

Extraire de l’information implicite par analyse spatiale
Extraire le sens des données géographiques résultant de la spatialisation des objets représentés

Utiliser des approches complémentaires aux méthodes existantes, en particulier en simulation
Rendre possible de nouvelles analyses

Modéliser et maîtriser les incertitudes spatiales dans les analyses
Améliorer la fiabilité des résultats des analyses

En s’appuyant sur l’expérience acquise tout au long des recherches menées jusqu’à ce jour (qualité des données, généralisation cartographique, bases de données géographiques), le laboratoire COGIT a développé une expertise importante en modélisation des données géographiques, en modélisation des incertitudes, en analyse spatiale et en analyse des graphes. En particulier, les actions de recherche consacrées aux risques et aux analyses des phénomènes urbains et des réseaux de transport ont permis au laboratoire de mieux cerner la contribution de l’information géographique dans les différentes applications thématiques, d’identifier les points de recherche pertinents et d’initier en conséquence des collaborations.

Sur cette base, cette nouvelle action de recherche ambitionne donc d’étoffer l’offre en information géographique pertinente pour les études thématiques de phénomènes spatialisés en proposant des méthodes efficaces pour décrire l’espace géographique, enrichir les données par extraction d’informations implicites, modéliser les spécificités spatiales des phénomènes en fonction des contraintes imposées par les applications et prendre en compte les incertitudes et leurs conséquences. En ce sens, ces recherches se situent en amont des applications utilisant l’information géographique. Pour autant, un accent tout particulier sera mis sur des collaborations avec des thématiciens, car celles-ci viendront valider et valoriser les résultats issus de cette action de recherche. À ce titre, les précédents travaux du laboratoire ont permis de mettre en évidence trois axes applicatifs pertinents pour cette démarche de validation et de valorisation :

  • axe applicatif sur l’organisation des réseaux de transport,
  • axe applicatif sur les espaces urbains et leur dynamique spatio-temporelle,
  • axe applicatif sur la visualisation des données 3D.

Ces axes mobilisent des compétences communes, et correspondent également à la mise en valeur de compétences spécifiques :

  • modélisation de l’information géographique (en particulier 3D), modèles numériques de terrain, modélisation statistique des incertitudes, analyses de sensibilité et d’incertitudes,
  • théorie des graphes, modélisation des réseaux, analyse spatiale,
  • enrichissement des données par analyse spatiale, études statiques et dynamiques.

Les axes applicatifs énoncés plus haut démontrent en autant de manières la richesse et les potentialités de l’information géographique pour répondre à des problématiques liées aux risques et aux phénomènes territoriaux. Il est à noter que ces trois axes applicatifs sont intrinsèquement liés dès que l’on essaie d’appréhender un phénomène géographique réel complexe.

Axe sur l’organisation des réseaux :Dans la lignée des résultats de la thèse de géographie de Jean-François Gleyze sur la vulnérabilité des réseaux de transport. Concevoir des indicateurs sur les réseaux (réseaux d’objets linéaires, mais aussi réseaux d’objets ponctuels ou zonaux); fournir des outils et des méthodes permettant, dans l’analyse des phénomènes sur les réseaux territoriaux, de faire la part des effets dus exclusivement à la structure des réseaux (informations extraites des bases de données géographique) et des effets dus aux caractéristiques des territoires (informations apportées par la thématique).

Axe sur l'analyse des dynamiques spatio-temporelles :Modélisation et de l'analyse de la composante temporelle des données, afin de mettre en évidence des phénomènes temporels d'évolution de tissu urbain, et de pouvoir aider à l'anticipation et à la gestion de ces évolutions. Cela suppose l'approfondissement du travail sur la caractérisation des structures urbaines, entre autres pavillonnaires.

Axe sur la visualisation des données 3D : ce domaine recouvre d’une part l’étude spécifique des données 3D, particulièrement mise en avant avec l’importance croissante des représentations 3D dans la compréhension des risques et des phénomènes naturels, et d’autre part l’étude de la qualité des données géographiques et de leur impact sur les traitements dont elles font l’objet dans le cadre d’études thématiques.

Thèses COGIT sur le sujet

  • 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