Cartographie décisionnelle multicritère : formalisation et implémentation informatique

Multicriteria decisionel cartography : formalisation and implementation

• Auteur / Autrice : Salem Chakhar
• Direction : Vincent Mousseau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 9

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes experts (informatique)

Système d'information géographique

Analyse multivariée

Résumé

Les SIG, systèmes d'informations géographiques, stockent des données géo-référencées dans des bases de données géographiques. Le stockage de telles données géographiques ouvre de grandes potentialités en terme d'exploitation. Parmi ces exploitations, une utilisation fréquente des SIG concerne la prise de décision à référence spatiale. Néanmoins, la technologie SIG actuelle souffre encore de plusieurs lacunes dues en grande partie à l'absence des capacités analytiques capables de supporter la nature multicritère des problèmes spatiaux. La solution la plus diffusée pour faire évoluer les SIG vers un vrai outil d'aide à la décision à référence spatiale est l' analyse multicritère (AMC). De nombreux travaux d'intégration SIG-AMC ont été publiés depuis le début des années 1990. Cependant, ces travaux présentent plusieurs limites qui les empêchent à être diffusés au delà du cadre académique : (i) utilisation du mode d'intégration indirecte ou encastrée, (ii) intégration d'une seule ou d'un nombre limité de méthodes, (iii) absence d'une méthodologie pour le choix de la méthode à appliquer dans un problème donné, (iv) intégration des méthodes du critère unique de synthèse, et (v) la nécessité d'une connaissance approfondie du SIG et de l'AMC. Dans ce travail de thèse, notre effort a porté sur la proposition de solutions conceptuelles, méthodologiques et informatiques pour répondre à ces différentes lacunes. Plus précisément, nous proposons : (i) une stratégie d'intégration SIG-AMC, (ii) un module à base de règles pour le choix de la procédure d'agrégation, (iii) une méthodologie pour la cartographie décisionnelle multicritère facilitant l'utilisation des méthodes de surclassement de synthèse, et (iv) une algèbre destinée à la modélisation spatiale multicritère. Pour valider les solutions proposées dans le cadre de ce travail de recherche, nous avons développé un prototype qui a été appliqué à un problème de génération des corridors en utilisant des données réelles relatives à l'Ile-de-France.

The GIS, geographical information systems, store geo-referenced data in geographical databases. Storage of geographical data is useful for many exploitations. One frequent use of GIS is in the context of spatial decision-making. However, GIS technology suffer from several limitations that are due to lack of analysis tools able to deal with the multicriteria nature of spatial problems. To enhance the role of GIS in spatial decision-making, most of researchers support the idea of coupling the GIS with multicriteria analysis (MCA). A high number of papers concerning GIS-MCA integration have been published since 1990. However, these works have several limitations that prevent them to go beyond the academic contexts : (i) the use of loose or tight integration modes, (ii) incorporation of only one or a limited number of methods, (iii) lack of a formal methodology to assist the decision maker during the selection of the method to apply in a given problem, (iv) integration of weighted-sum like decision rules, and (v) the need for a good knowledge about GIS and MCA. In this thesis, our objective is to propose conceptual, methodological and computational solutions to handle these problems. More precisely, we propose: (i) a strategy for coupling GIS and MCA, (ii) a rule-based module for the selection of the multicriteria aggregation procedure, (iii) a methodology for multicriteria decisional cartography permitting the use of outranking methods, and (iv) an algebra for multicriteria spatial modeling. To validate the solutions proposed in this research, we have developed a prototype and applied it to a problem of corridors generation using real data relative to Ile-de-France region.