Le Modèle CollaGen : collaboration de processus automatiques pour la généralisation cartographique de paysages hétérogènes

The CollaGen Model : automatic Process Collaboration for Heterogenous Geographic Spaces Cartographic Generalisation

• Auteur / Autrice : Guillaume Touya
• Direction : Anne Ruas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'information Géographique
• Date : Soutenance le 14/06/2011
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Conception Objet et Généralisation de l'Information Topographique
• Jury : Président / Présidente : Thérèse Libourel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Ruas, Philippe Mathieu, Annabelle Mas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Sabouret, Christophe Claramunt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géomatique

Traitement réparti

Cartographie -- Informatique

Mots clés libres

Généralisation cartographique

Contraintes

Système multi-agent

Ontologie

Géomatique

Cartographic generalisation

Constraints

Multi-agents systems

Ontology

GISciences

Résumé

Cette thèse traite de l'automatisation de la généralisation cartographique qui est le procédé de simplification d'une base de données géographique vectorielle pour sa représentation sur une carte lisible. La recherche dans le domaine a abouti aujourd'hui au développement de nombreux processus automatiques de généralisation cartographique, chacun étant spécialisé pour un problème particulier comme un type de paysage, un thème de donnée, un type de conflit ou un mélange des trois (proximité entre bâtiments en zone urbaine). L'objectif de cette thèse est de tirer parti de cette diversité pour mettre en place la généralisation complète d'une carte en faisant collaborer des processus de généralisation complémentaires. Pour répondre à cet objectif, nous proposons le modèle CollaGen (Collaborative Generalisation) qui permet, par un système multi-agent, la collaboration des processus : les données sont découpées de manière pertinente par rapport aux processus à disposition en espaces géographiques (une zone urbaine ou le réseau routier par exemple) ; la généralisation d'un espace par un processus est ensuite orchestrée par CollaGen. CollaGen associe de manière itérative un espace à généraliser et un processus adapté, notamment par un mécanisme de registre type pages jaunes. L'interopérabilité entre les processus est assurée par une ontologie du domaine sur laquelle s'appuie un format de spécifications formelles d'une carte généralisée. Chaque généralisation est évaluée globalement en temps réel pour permettre un retour en arrière en cas de problème. Enfin, du fait du principe de découpage en espaces, CollaGen doit vérifier après chaque généralisation si des effets de bord sont apparus avec les objets géographiques situés juste à l'extérieur de l'espace, auquel cas il les corrige au mieux. Dans, cette thèse, le modèle CollaGen est mis en œuvre pour la généralisation de cartes topographiques (notamment au 1 : 50000) et les résultats sont comparés à d'autres approches et discutés

This phd thesis deals with cartographic generalisation, the process that simplifies a geographic database to allow its representation on legible map. Past research lead to the development of many automatic generalisation processes, each one being specialised for a specific problem like a particular landscape, a given data theme, a particular graphic conflict or a mix of the three (like ‘proximity between buildings in urban areas). The aim of the thesis is to benefit from this diversity to carry out a complete map generalisation by collaboration between complementary processes. To meet this objective, the CollaGen model is proposed (Collaborative Generalisation) as it allows, based on multi-agent techniques, generalisation processes collaboration : data is relevantly partitioned into geographic spaces (e.g. an urban area or the road network) ; then CollaGen orchestrate the generalisation of a space by an adapted process. CollaGen iterately maps a space to be generalised and an adapted process thanks to a yellow pages registry mecanism. The interoperability between processes is managed by a domain ontology on which formal map specifications are based. Each generalization is globally assessed online to allow backtracks if necessary. Finally, because of the space partitioning, CollaGen has to check after each generalisation if side effects appeared with spaces just outside the one that has been generalised. If some side effects occurred, they are corrected. In this thesis, CollaGen is implemented for topographic map generalisation (to 1 : 50000) and results obtained are compared to other approaches and discussed