Formalisation d’un environnement d’aide à l’analyse géovisuelle : Application à la sécurité et sûreté de la maritimisation de l’energie

Formalization of a geovisual analytics support environment : Application to maritime oriented energy safety and security

• Auteur / Autrice : Gabriel Vatin
• Direction : Aldo Napoli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des activités à risques
• Date : Soutenance le 21/11/2014
• Etablissement(s) : Paris, ENMP
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche sur les risques et les crises (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Claramunt
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Aldo Napoli, Thierry Joliveau, Franck Guarnieri
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rodolphe Devillers, Sara Irina Fabrikant

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Aides à la navigation

Cartes marines

Transports maritimes

Mots clés libres

Analyse géovisuelle

Géovisualisation

Sécurité et sûreté

Maritimisation de l'énergie

Ontologies

Geovisual analytics

Geovisualization

Security and safety

Maritime oriented energy

Ontologies

Résumé

L'espace maritime est encore aujourd'hui le contexte de nombreux accidents et dangers, comme des collisions ou des attaques pirates. Afin de garantir le contrôle de la sûreté et de la sécurité de cet espace, il est nécessaire d'étudier les données de mouvement en temps réel (surveillance) et les évènements passés (analyse). Ces analyses ont pour objet de détecter une part des activités criminelles et les risques encourus, ainsi que les violations à la réglementation. Les opérateurs sont alors confrontés à de grandes quantités de données de mouvements, qui doivent être étudiées grâce à des cartes et des visualisations. Toutefois, leurs outils actuels sont limités en termes de capacités d'analyse. L'utilisation de méthodes d'analyse géovisuelle, qui a pu montrer son intérêt dans le monde académique, pourrait alors faciliter la découverte de connaissances au sein des données du trafic maritime. Toutefois, de telles méthodes ne sont pas encore utilisées de manière opérationnelle, telle que l'étude des risques maritimes.Dans ce contexte, nous proposons un environnement d'aide à l'analyse géovisuelle qui permet de guider dans l'analyse menée par les utilisateurs et dans l'utilisation de ces nombreuses visualisations. Notre démarche de thèse se fonde sur la formalisation des cas d'utilisation, des utilisateurs et des méthodes de visualisation. Le recours à des ontologies et des règles permet de mettre au point un système à base de connaissances, afin de proposer des méthodes adéquates pour la visualisation et l'analyse de données de mouvement, appliquées au domaine maritime. Nous illustrons cette proposition par plusieurs exemples d'analyse de risques en mer.

The maritime space is still a sensitive area due to many accidents and dangers, such as collisions or pirate attacks. In order to ensure the control of safety and security of this area, it is essential to study near real-time movement information (surveillance) or past events (analysis). These studies aim at detecting part of criminal activities, assumed risks, and breaches of regulation. Maritime operators are then faced to large set of movement data, which must be studied with maps and visualizations. However, their current tools are limited in terms of analysis capacities. The use of geovisual analytics has proved great effectiveness in the academic world, and could allow operators to discover knowledge within maritime traffic data. However, these are not used yet in the operational word for studying maritime risks.In this context, we propose a geovisual analytics support system that will guide in the analysis led by users, and in the use of these many visualizations. Our research methodology is based on the formalization of use cases, of users and of several visualization methods. Ontologies and rules are used to create a knowledge-based system, which is used to select adequate solutions for visualizing and analyzing movement data, applied to the maritime domain. Some examples of risk analysis at sea are then presented to illustrate its use.