Colloque "La géomatique à l'IRD"

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Le 2• colloque La gÉomatique À l'IRD

Lundi 18 octobre 2010

8h30

Accueil des participants

9h00

Ouverture du colloque

Georges DE NONI, IRD, directeur du centre IRD France-Nord
Marie-Noëlle FAVIER, IRD, directrice de la Délégation à l'information et à la communication - DIC IRD
Marcia MATHIEU, IRD, responsable du Secteur cartographie de la DIC IRD
Damien ALLINE, IRD, responsable du Pôle informatique scientifique et appui aux partenaires du Sud - DSI IRD

9h30

Présentations
Président : Marc Lointier (IRD BIOEMCO)

Le projet Aide à la gestion intégrée des littoraux (AGIL) (Marc LOINTIER, IRD BIOEMCO, unité Espace)
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Auteur : Lointier, Marc
AGIL (Aide à la gestion intégrée des littoraux) était un projet de recherche et de développement visant à créer, une offre de service d’appui à la mise en œuvre de la gestion intégrée des littoraux. Cette offre a été élaborée autour d’expérimentations sur deux chantiers pilotes (Languedoc-Roussillon et île de la Réunion) et à partir d’un ensemble d’outils, de méthodes et d’expertise basés notamment sur des systèmes d’information intégrant des produits spatiaux d’observation de la Terre et les récents apports de l’Open GIS consortium, dans le cadre « Inspire ».
Le consortium du projet constitué à cet effet regroupait l’IRD (coordinateur), BRL ingénierie, l’IFREMER, le CIRAD, le BRGM et SCOT (devenu CS depuis), avec un soutien du CNES pour la partie montage de projet et relations avec les partenaires privés.
D’une durée de 24 mois (avril 2003 - mars 2005), ce projet a fédéré les activités de plus de 30 chercheurs et ingénieurs et impliqué les principaux utilisateurs locaux des deux chantiers. D’un budget global de 1,6 Meuros, il a bénéficié du soutien financier du MRT (930 Keuros) et de deux CDD accordés à l’IRD (2 ans) et un à l’Ifremer (18 mois).
On peut distinguer deux lignes directrices qui ont essayé de converger durant le projet : un projet d’ingénieur avec des applications opérationnelles du spatial dans un contexte commercial et des résultats de recherche encore peu matures pour leur intégration dans l’offre de service.
Notre présentation s’attachera à analyser les résultats réellement obtenus et réaliser un retour d’expérience, en regard des objectifs initiaux, sous-tendant quelques questions : comment comprendre le « gap » entre l’ambition d’une offre de service et les possibles d’une recherche sur les applications du spatial ? Comment l’approche « intégrée » peut elle conduire à des sujets d’étude très différents sur les deux chantiers ? Comment la technologie sur les SIG open source sur internet ont-ils été perçus par les utilisateurs locaux ? Enfin, quel a été l’impact institutionnel d’un tel projet dans le contexte de la gestion intégrée des zones côtières ?
Nous proposons dans ce travail quelques pistes de réponses aux questions posées. Nous examinerons également pour terminer la question de l’apport d’information (notamment spatialisée) issue de la recherche, par rapport aux attentes décisionnelles des gestionnaires, et le rôle du chercheur dans ce processus : jusqu’où doit-il s’engager ?

Pédologie hydrostructurale et SIRS-Sols (Système d’information à référence spatiale de l’organisation des sols) (Erik BRAUDEAU, IRD BIOEMCO)
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Auteur : Braudeau Erik
Amener les cartes de sols, avec leur contenu en informations pédologiques géoréférencées, à la disposition des modélisateurs des sciences agro-environnementales est un challenge très important à l’heure actuelle ; autant pour favoriser une recherche pluridisciplinaire et concertée des mécanismes d’interaction du monde biologique et humain avec le milieu organisé du sol que pour donner les moyens d’une gestion durable et transdisciplinaire (transparente) des ressources du milieu naturel.
Le concept de SIRS-Sols (Système d’Information à Référence Spatiale de l’organisation des Sols) est une réponse à cette problématique. C’est un SIG dont la couche de base est la carte des unités cartographiques primaires de sol. Celles-ci sont inscrites (emboîtées) dans un deuxième niveau d’organisation représenté qui est celui des unités géomorphologiques. La particularité de cette représentation systémique de l’organisation des sols est que chaque unité primaire de sol est caractérisé et représentée par un volume de sol représentatif de l’organisation interne du sol : le pédon, sa structuration en horizons et et son fonctionnement hydro-structural. La finalité du SIRS-Sols est d’être, telle une carte pédologique, le support d’informations pertinentes sur le sol, son fonctionnement interne en tant que milieu physique organisé, conditionnant les processus biologiques, géochimiques et physiques qui s’y déroulent, c'est-à-dire leur existence, leur dynamique et leur évolution. Mais ce n’est pas tout : le challenge actuel est de dynamiser ces unités de sol en relation avec les systèmes agronomiques ou écologiques dans lesquels ils sont placés. Les informations à rentrer dans le SIRS-Sols sont alors de deux sortes : i) des délimitations de zones homogènes représentées par le pédon, et ii) les caractéristiques de modélisation du fonctionnement hydrostructural du pédon et de ses horizons en relation physique (thermodynamique et hydrodynamique) avec les systèmes connexes.
Cette caractérisation fonctionnelle du pédon est rendue aujourd’hui possible grâce à de nouvelles notions mises en place en pédologie et en physique du sol (pédostructure, volume structural représentatif élémentaire spécifique (SREV), thermodynamique de la pédostructure ou pédoclimat…) et les outils de mesure et de modélisation du sol qui en découlent ; ces notions et outils donnant lieu à une nouvelle discipline (ou nouveau paradigme) de la science du sol: la Pédologie Hydrostructurale. Ainsi, chaque unité cartographique de sol caractérisée par son pédon dans le SIRS-Sols, pourra être simulée quant à son fonctionnement structural interne et externe avec l’eau ainsi que son activité d’échange énergétique (chaleur, espace, matières) avec les systèmes connexes du monde agroenvironnemental (biologiques, atmosphèrique, agronomiques, etc.).
Nous présentons ici cette nouvelle discipline : i) l’approche physique et systémique des organisations du sol qui la fonde et ii) les outils de mesure des caractéristiques pédostructurales des sols, base de la typologie fonctionnelle des sols et paramètres de modélisation. Enfin on terminera sur l’exemple du SIRS-sols du périmètre irrigué de Cébalat en Tunisie et les perspectives de valorisation aujourd’hui de ce système expert établi en 2001.

Vulnérabilité des espaces sahéliens du Sud mauritanien (Adeline COTONNEC, université Rennes 2)
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Auteurs : COTONNEC, A., PENVEN, M., OULD ELHACEN, M., OULD SOULE, A., BOUMDIENE I.
Problématique
Les marges nord du Sahel, largement consacrées aux activités pastorales, sont caractérisées par des précipitations moyennes annuelles de 250 à 400 mm et un couvert végétal steppique qui a connu un recul durant la période de sécheresse de la fin du 20ème siècle. Cette période est considérée comme à l’origine d’une dégradation du milieu par régression des ressources eau et végétation, ayant pour conséquence une réduction du cheptel et un appauvrissement des populations pastorales. La partie occidentale de ce domaine connaît, depuis la fin des années 90, une amélioration des conditions pluviométriques susceptibles de créer des conditions favorables à la régénération des pâturages. Grâce à une étude diachronique sur une période de 50 ans (1956-2008), notre objectif est d’estimer les vitesses et les rythmes de réponse du milieu (évolution des aires de pâturage et réactivation des sables) au forçage pluviométrique en identifiant les logiques de distributions spatiales et les interrelations entre les composantes du milieu. Les études sont centrées sur un secteur de la région sud-ouest du Hodh mauritanien (au Sud du 17ème parallèle), caractérisé par des géosystèmes sableux dominants et façonnés en cordons dunaires plus ou moins vigoureux et une homogénéité du mode d’utilisation de l’espace. La période considérée couvre la fin d’une phase d’années humides, la phase sèche de 1970 à 1998 et la reprise de précipitations plus abondantes depuis 1999, soit deux changements majeurs dans les totaux pluviométriques enregistrés. La connaissance des vitesses respectives d’avancée et / ou recul des aires végétalisées et sableuses actives devrait permettre de mieux évaluer la vulnérabilité de ces pâturages.
Méthode
La démarche utilisée est fondée sur des méthodes et techniques bâties sur l’analyse des données de télédétection spatiale en utilisant une procédure standardisée et validée aux échelles régionale et locale. Elle repose sur une approche systémique permettant de mettre en relation les composantes de l’espace, naturelles et anthropiques, à partir de traitements adaptés à l’identification et l’extraction des aires sableuses et végétalisées, au calcul des superficies affectées par la régression végétale et à la mise en relation des différentes organisations géomorphologiques. Les études ont été menées à l’aide d’une couverture photographique aérienne (1956, état de référence) et d’images satellite Landsat (1988, 1999) et SPOT (2005 et 2008), acquises aux périodes les plus favorables à la séparabilité spectrale des objets, complétée par cinq missions terrain effectuées entre 2005 et 2009.
Plusieurs étapes ont été nécessaires dont, dans un premier temps, un zonage par télédétection satellitale en systèmes spatiaux ou grandes unités fonctionnelles homogènes qui fixent le cadre de référence des classifications (premières typologies). Dans un second temps, des zones déterminantes et représentatives de chacune des unités identifiées ont été sélectionnées afin d’y effectuer une validation terrain avec une caractérisation des états de surface et du couvert végétal. Des procédés de traitement ont été appliqués sur les images afin d’affiner l’identification entre thèmes (filtres, seuillages, ACP, indices de végétation, indice de brillance,…). Cette démarche nous a conduit à traduire la spatialisation des processus, l’organisation générale et les changements paysagers sous formes cartographiques géoréférencées à l’échelle de la région et des sous-unités paysagères.
Résultats
Des différences de réponse sont constatées en fonction des périodes et des lieux. Si aujourd’hui cet espace steppique semble avoir retrouvé une diversité floristique comparable à l’état de référence (1956), l’étude souligne la combinaison complexe de systèmes fonctionnels distincts où les variables d’état et les variables dynamiques interagissent pour engendrer les mécanismes et processus physiques et biologiques. La configuration du milieu, avec des masses sableuses constituant un stock disponible conséquent favorisant l’efficacité d’une redistribution éolienne, engendre une forte inertie face à la dynamique de recolonisation végétale. Par ailleurs, l’installation ces dernières années de populations près des ressources en eau et l’augmentation inhérente du nombre de cheptels posent aujourd’hui la question de la pression anthropique et animale sur le milieu, de son influence, au même titre que les composantes naturelles, sur le temps de réponse du système à l’amélioration des précipitations. Les vitesses et les rythmes de dégradation et de redéploiement du couvert végétal, fonction de contraintes temporelles locales, traduisent ainsi une forte sensibilité du milieu aux activités anthropiques et aux processus éoliens qui interfèrent avec le développement du couvert végétal. L’ensemble de ces paramètres conditionne les trajectoires de reconquête végétale et de restauration de la biodiversité et pose la question de la résilience du système.
Démarche et résultats correspondent à une réflexion sur des données, des moyens et des méthodes à l’échelle d’un territoire où la question de la vulnérabilité des ressources naturelles pose les contraintes inhérentes à la région : cartographie inexistante, fluctuation spatio-temporelle des ressources en eau et végétation, organisation héritée des cordons, difficultés de maîtriser les usages passés et actuels du milieu par les populations, variabilité spatiale de la pression anthropique,.... Les données de télédétection, pluriscalaires, aéroportées et satellitales, ont permis d’orienter les investigations terrain, de spatialiser les composantes du milieu et les processus dans le temps et l’espace, de les croiser, d’évaluer des transformations majeures sur la période 1956-2008 et d’apporter une vision géographique d’ensemble. Seules l’élaboration et l’alimentation d’une base de données géoréférencées, la conception de documents cartographiques peuvent mettre en valeur les différents scenarii des trajectoires potentielles du système. En cela, la télédétection constitue un moyen incontournable.

11h00

Pause café

11h20

Présentations

Plateforme d’aide à la décision pour les collectivités (Didier LILLE, IRD Bluecham, DEV)
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Auteur :
BLUECHAM SAS est une société technologique innovante d’aide à la décision "Développement et Environnement" en zone intertropicale. Elle est implantée en Nouvelle-Calédonie qui concentre des enjeux environnementaux majeurs (Biodiversité exceptionnelle terrestre et maritime, fort taux d'endémicité, patrimoine mondial de l'humanité) et une industrie métallurgique et minière de tout premier plan (Probablement le deuxième producteur mondial de minerai de nickel en 2011, trois usines de traitement, 25% des ressources mondiales). Elle est issue de l'IRD, hébergée sur le centre IRD de Nouméa et travaille en étroite collaboration avec l'Université de la Nouvelle-Calédonie. L’innovation vient de sa capacité à fabriquer des outils pour fusionner quatre secteurs au sein d’une même vision : la télédétection spatiale, l'interopérabilité des bases de données géographiques, des moyens de modélisation et de simulation, et une approche fine des populations et des usages. Bluecham n’a pas vocation à reproduire quoi que ce soit mais à fournir des outils d’intégration, de dialogue, de communication et d’appropriation aux différents acteurs que sont la communauté scientifique, les collectivités publiques, les industriels et la population. Le constat initial est basé sur la difficulté pour les décideurs d'appréhender en temps réel les informations nécessaires aux décisions de développement tenant compte des contraintes environnementales et sociales. Bluecham développe ainsi des solutions opérationnelles, basée sur la technologie Qëhnelö, fruit de deux années de recherche et développement. Cette technologie est sans doute une des premières solutions de "Cloud Computing Environnemental", dont l'objectif est de fournir à l'aide d'une simple connexion Internet l’ensemble des ressources nécessaires : les bases de données, les applications utiles à l'interprétation de ces données, et le lien avec les réseaux d'experts thématiques (issus des organismes de recherche) indispensable à la validité scientifique des résultats. Bluecham a en particulier pour objectif d'établir de nouveaux ponts entre le monde de la recherche, qui produit des connaissances souvent sous-exploitées, et la société civile. Les applications sont diversifiées, on peut citer : des moyens de capitalisation des connaissances environnementales, les études d'impact des projets d'aménagement, des outils de suivi et de gestion des ressources (mangroves, forêts, récifs, nappes phréatiques), des informations pour la prévention des risques (érosion, feux, phénomènes météorologiques). Les autorités politiques et coutumières, les industries et les programmes scientifiques font d’ores et déjà appel à ces services.

Atlas des petites Antilles, un espace de cartographie collaborative (Antoine CHEULA, Projet CARIBSAT IRD, unité Espace)
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Auteur : Cheula, A.
Le projet CARIBSAT a pour finalité de mettre en place les bases d’un observatoire régional de l’environnement des Petites Antilles. Dans ce cadre, l’objectif de l’action 1 est de réaliser un atlas portant sur l’ensemble insulaire de Trinidad aux Iles Vierges. Cet atlas sera rendu public à travers un outil de webmapping.
La présentation se propose d’exposer le projet d’atlas dans son ensemble, puis portera une attention particulière sur une méthode de cartographie d’occupation des sols.
L’atlas des Petites Antilles a pour vocation de constituer un espace régional de coopération scientifique et de partage de la donnée géographique. Il intégrera trois principaux ensembles de données :

des couches de données régionales disponibles en ligne gratuitement (World Bank et UN Stat., USGS, DEM ASTER…). Ces données couvriront des champs thématiques d’ordre général (données démographiques, indicateurs socio-économiques, infrastructures majeures, risques naturels, reliefs...) et feront l’objet d’une harmonisation pour leur intégration dans la base de données.
des couches de données issues des résultats spécifiques de chacun des travaux réalisés dans les différentes actions du projet, et présentées sous forme de zooms cartographiques.
une cartographie généraliste de l’occupation/utilisation des sols élaborée à partir de données satellites. La nomenclature et la méthodologie de cartographie automatique devra être commune à l’ensemble des îles des Petites Antilles.

Concernant l’occupation des sols, la méthode d’élaboration a été expérimentée sur le territoire de la Martinique et devra être généralisée par la suite sur les autres espaces insulaires. Les difficultés de cette cartographie sont d’ordre méthodologique d’une part, sémantique et thématique, d’autre part. La validation des résultats est envisagée à travers un réseau de partenaires régionaux.

D’un point de vue méthodologique, il s’agit de dégager une méthode automatisable d’extraction des types d’occupation des sols à partir de données de télédétection SPOT 5. Nous présenterons, les descripteurs utilisés (canaux spectraux, texture, MNT, données pluviométriques…), la chaine de traitement retenue (classificateurs neuronaux + arbre de décisions) et enfin la précision des résultats.
D’un point de vue thématique, nous proposerons une nomenclature généraliste de l’occupation des sols adaptée aux spécificités régionales et réadaptable aux autres îles (espaces anthropisés, espaces naturels, types de formations végétales…).
Enfin, nous présenterons la méthodologie de validation des résultats qui passera par une interface logicielle permettant d’impliquer les acteurs de l’information géographique des différents territoires de la zone. Cette implication aura pour vocation d’amorcer une coopération scientifique et un partage de la donnée géographique à un niveau régional.

L’analyse comparative de méthodologies de délimitation de la tache urbaine en Martinique (Yuji KATO, Projet CARIBSAT IRD, unité Espace)
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Auteur : Kato, Y.
Le projet CARIBSAT (Programme INTERREG IV Caraibes), porté par l'IRD Martinique, consiste à concevoir et mettre en œuvre un Observatoire sur l’Environnement à l’échelle des petites Antilles basé sur un Atlas géographique dynamique alimenté par l’acquisition et le traitement d’imageries satellitaires, de données environnementales sol et de chroniques hydrométéorologiques. Au sein de ce projet, une des 8 actions thématiques est consacrée à l'étude de l'urbanisation. Elle vise à produire des scénarios d'évolution de la tache urbaine, et comprend des travaux sur les risques naturels ainsi que sur les rejets d'eaux usées et leurs impacts sur les milieux.
La présentation proposée vise à exposer différentes méthodologies qui ont été explorées afin d'aboutir à une délimitation de la tache urbaine en Martinique. Ces méthodes seront ensuite comparées pour identifier la plus pertinente pour contribuer à la gestion du territoire d'étude. Ces travaux ont été réalisés par le biais de traitements SIG, essentiellement à partir de la BD Topo fournie par l'IGN.
La première méthodologie exploitée sert de témoin. Elle correspond à la mise en œuvre cartographique des critères déterminés par l'INSEE dans sa définition d'unité urbaine. Chaque unité est donc caractérisée par un écartement maximal de 200 m entre chaque construction et une population supérieure à 2 000 habitants. La question posée de la pertinence de telles conditions sur un territoire de la taille de la Martinique ont conduit à explorer d'autres méthodes.
La seconde méthodologie consiste à considérer l'espace urbain au travers des éléments dont il est composé (bâti, routes, etc.). De ce fait, une concentration plus ou moins importante de l'ensemble de ces éléments permettra d'indiquer un degré d'urbanisation. Cette méthode, si elle donne la possibilité d'identifier plusieurs niveaux d'urbanisation à travers une mesure de densité, présente l'inconvénient de ne prendre en compte que des critères à caractère surfacique. De ce fait, certains paramètres tels que le relief, qui peuvent avoir un impact fort sur la structure de l'urbain, sont négligés.
La dernière méthodologie présentée reprend les bases de la précédente, avec l'élaboration d'un modèle multicritère. Les différents paramètres considérés sont ramenés à des échelles comparables, puis sont assemblés avec des pondérations différentes en fonction de leur importance. Les critères utilisés sont entre autres la distance au bâti existant, la distance aux routes, le degré de connexité du réseau routier, le relief, ou encore la présence de territoires agricoles. Cette méthode tente de reprendre les avantages de la précédente et d'en corriger les défauts. De ce fait, il est possible d'intégrer une variété plus importante de paramètres, à partir du moment où ceux-ci sont normalisés sur une échelle commune. Elle donne aussi la possibilité de hiérarchiser les critères selon leur importance.
La méthodologie retenue servira d'outil de validation pour les techniques de délimitation de la tache urbaine par télédétection, et ainsi permettre la généralisation de cette méthodologie à l'ensemble des petites Antilles.

13h00

Déjeuner

14h30

Présentations

Manuel de cartographie urbaine rapide (Bernard LORTIC, PRODIG IRD)
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Auteurs : Lortic, B., Couret D.
L’idée d’écrire ce manuel, qui se veut descriptif d’une méthode, est venue à la suite de travaux de quelques années passées en Éthiopie à enseigner la télédétection dans les SIG à l'école nationale d'administration éthiopienne dans le cadre d'un accord de partenariat entre l’unité de recherche urbaine 029 de l’IRD et la Faculté de planification urbaine de cette école éthiopienne.
Le problème des Éthiopiens est qu'ils n’ont que peu de données ou du moins des données totalement obsolètes compte tenu de la rapidité des changements démographiques et sociologiques du pays. Les enseignants éthiopiens, partisans d’une planification, faisaient faire, chaque année, le « master plan » d'une petite ville par les étudiants de 4ème année. En France et plus généralement en Europe, des bureaux d’étude effectuent ce genre de travail en s’appuyant sur des données très nombreuses. Ils font appel au cadastre, aux données de l’INSEE, aux données de l’IGN via le Géoportail, etc. Dès ma première expérience, à Woldyia, petite ville qui avait été choisie comme terrain cette année-là, j'ai vu les étudiants utiliser des cartes sur bleu totalement illisibles et de plus totalement caduques de par leur ancienneté tout en manipulant pendant des heures des décamètres à ruban. Les élèves et la municipalité étaient un peu, non pas aveugles, mais perdus, n’ayant que très peu de moyen de localiser et intégrer dans l’espace leur connaissances pourtant importantes.
Il y a seulement cinq ans il semblait inconcevable que quelqu’un n’ayant pas fait d’études longues de topographie, n’ayant pas derrière lui un staff important de géomètre et topographe soit à même d’effectuer un tel travail. Ce manuel explique que c’est assez facile : nous l’avons fait. Les professionnels avertis trouveront mes conseils parfaitement triviaux.
La publication d’un manuel sera-t-elle utile ? La littérature existante n’est-elle pas suffisante ? La scission entre topographes qui établissent les données géographiques et les cartographes qui les publient, donc une nette différence de métier, résultait de difficultés technologiques. Il était en fait difficile, pour un même individu, d’imaginer exercer les deux fonctions. La littérature actuelle reflète cette scission. Elle est donc profondément divisée entre celle pour les cartographes pour lesquels on va surtout développer la sémiologie graphique, et celle destinée aux futurs géomètres experts pour lesquels on va détailler l’utilisation des stations de levé. Entre les deux nous ne trouvons presque rien. En fait, même si les outils se multiplient et se simplifient (les API Google Earth, OpenStreetMap), une documentation générale expliquant les principes, les étapes générales, les erreurs à ne pas commettre est difficilement accessible.
Résumé de la méthode
Nous allons décrire, pas à pas, les étapes de votre création d’une base de données cartographiques qui pourra être accomplie en deux mois à des coûts très réduits. Elle repose sur l’utilisation enfin effective des images satellitaires. Bien que ce soit décrit depuis 20 ans ou plus nous pouvons remercier Google de rendre crédible cette option. Nous n’avons pas vraiment besoin de convaincre du fait que l’on peut extraire les objets qui nous intéressent des images disponibles actuellement. Les voies, les bâtiments, certains objets urbains, les cours d’eau, etc. Nous donnerons simplement des conseils, presque des recettes. La méthode repose aussi sur l’utilisation d’un outil, maintenant grand public : le GPS. Mais nous n’utiliserons cet outil que de façon plus rigoureuse et légère que dans le programme OSM. Cette méthode est issue d’une expérience de plus de 20 ans. Elle profite des possibilités logiques et pratiques, très nombreuses, du logiciel SavGIS. Nous allons essayer de nous en abstraire mais malheureusement mon suivi, très attentif des questions posées sur les listes Géorezo et ForumSIG et surtout le suivi des réponses très souvent négatives à des problèmes qui me paraissent simples nous font dire que nous ne pourrons pas offrir de solution pour chacun des softs.
Si cette méthode a été élaborée à partir du système SavGis (IRD) nous tentons de décrire les différentes étapes et processus sans référence à un logiciel particulier. Cependant les exercices et démonstrations proposés sous forme de clips vidéo sont effectués avec SavGis qui s'avère le seul logiciel dont le prix soit abordable (gratuit) capable d'effectuer correctement l'ensemble des opérations.

ThemaMap un outil de cartographie thématique : un exemple de mise en œuvre sur les pêches artisanales péruviennes (J. MADELAINE, GREYC CNRS UMR 6072)
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Auteurs : CHAUVEAU, J. DOMALAIN, G., ESTRELLA, C., MADELAINE, J., RODRIGUEZ, C.
En matière de gestion des ressources marines et de gouvernance, l’information joue un rôle important dans la prise de décision. Or les systèmes de collecte dans le domaine halieutique produisent de nombreuses séries de données (recensements, effort de pêche, quantités débarquées...) sous forme d’indicateurs ou de données brutes. Bien souvent, celles-ci comportent des références spatiales et temporelles et nécessitent des outils de représentation, de synthèse et d’analyse permettant la manipulation de ces deux composantes.
La réalisation d'un atlas cartographique électronique des pêches artisanales Péruviennes s’inscrit dans le cadre d’un appui à l’IMARPE (Instutito del MAR de PEru). Cet atlas associe séries de données temporelles et objets géographiques très classiques (ports, régions, position de pêche géo-référencées…) et s’appuie sur le logiciel ThémaMap issu d’une collaboration entre le laboratoire GREYC et l’UMR 212.
ThémaMap est un logiciel libre développé en Java basé sur la librairie OpenMap. Il permet de réaliser de manière conviviale des représentations visuelles, fixes ou animées des données et montre des spécificités particulièrement dédiées à cette problématique :

les données sont appréhendées comme un cube multidimensionnel (dimension, critères, statistiques),
la convivialité et la simplicité d’utilisation permettent d’assurer la création et la diffusion des cartes par les utilisateurs eux-mêmes,
indépendances des données et des représentations (toutes modifications du jeu de données est répercuté sur la carte thématique),
visualisations adaptées aux indicateurs et aux objets géographiques manipulés,
mise à disposition des réalisations cartographiques sur le Web.

Du point de vue des données, différents formats de données statistiques et géographiques sont acceptés : fichiers CVS, bases de données accessibles par requêtes SQL (en particulier PostreSQL et PostGIS), fichiers Dbase, fichiers arcview, Mapinfo, GML...). Diverses fonctionnalités de manipulation et de navigation dans le cube de données sont proposées et permettent d’en explorer les dimensions. Le cube peut également être enrichi grâce à des opérations de jointure, d'ajout de colonnes résultant d'opérations logiques, arithmétiques et/ou spatiales (calculs d'aires...). Des sections peuvent être réalisées par filtrage des données sur une valeur (un port, une région), ou sur des valeurs multiples.
Les dimensions du cube peuvent être modifiées par agrégation sur critères factuels ou spatiaux et de nouvelles valeurs de synthèse peuvent être calculées (somme, moyenne, écart-type...).
Les possibilités de représentations thématiques sont nombreuses et couvrent la gamme classique des visualisations (chloroplètes ou aplats de couleur, symboles proportionnels, camemberts, histogrammes...) pour lesquelles de multiples options sont proposées (couleurs, classifications, taille). D'autres représentations moins standards sont également disponibles : symboles de taille fixe en nombre proportionnel à la donnée, flux et trajets.
Une attention particulière a été portée sur le traitement des réseaux de points (position de pêche par exemple ). Ainsi un outil d’agrégation spatiale par grille permet de créer des maillages réguliers et d’y effectuer des fonctions d’agrégation tout en conservant les possibilités de navigation dans les dimensions et les représentations thématiques. Les calculs d’agrégats peuvent être lissés par l’utilisation de noyaux (kernel). Des calculs d’isolignes (contours) sont possibles en passant par une triangulation de l'espace sur les points de données. Diverses fonctions de calculs géostatistiques, telles que le calcul d’union, d’intersection, la constitution d’enveloppe convexe, de calculs de centroïdes pondérés ou de calculs de densité sont offertes tout en conservant les possibilités de navigation.
Les représentations graphiques des données sont mises à jour en temps réel et reproduisent automatiquement les modifications des données et ce indépendamment du type de données considéré (grilles, points...). Ce principe est utilisé dans la constitution d’animations qui font évoluer automatiquement les valeurs de filtrage. Un outil autorise la synchronisation des animations sur plusieurs couches, ou de faire cycler les vues en cascade (ex. : tous les mois de chaque année, chaque espèce pêchée sur chaque année, ...).
À l'issue du processus d’élaboration des cartes, celles-ci peuvent être sauvegardées sous format image (jpeg, png) ou vectoriel (svg), sous forme de fichiers de propriétés (fichiers texte conservant la mémoire de la construction). Les données modifiées peuvent être sauvegardées intégralement sous forme d’un fichier GML ou CVS. Ainsi tout utilisateur peut construire une carte, la sauvegarder et la rendre disponible pour une utilisation ultérieure.
La constitution d’atlas consiste alors à regrouper les fichier propriétés dans une arborescence de fichiers. Les différentes cartes ainsi définies peuvent être chargées et affichées lors du parcours des répertoires par l’utilisateur qui peut donc « feuilleter » l’ atlas. Cette consultation peut devenir « active » car le lecteur peut accéder à la modification des choix de représentations (couleurs, tailles), mais également à la création de représentations supplémentaires.

Le logiciel fonctionne sur un poste en mode local mais peut également être déployé depuis un serveur grâce à la technologie Java Webstart permettant ainsi la consultation d’un atlas électronique sans installation préalable sur le poste client tout en utilisant l’intégralité des fonctionnalités de l’application.

Le programme PACIVUR (Sébastien HARDY, PRODIG IRD)
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Auteurs : Hardy, S., Vernier, P.
Dans le cadre du programme PACIVUR (Programme andin de formation et de recherche sur la vulnérabilité urbaine) du Département Société et Santé de l’IRD, l’équipe travaille à mieux comprendre ce qui fait la vulnérabilité des grands ensembles urbains pour limiter les conséquences des catastrophes d’origine naturelle ou anthropique. Or, la recherche sur la gestion de crise qui s’est développée ces 15 dernières années (sociologie, sciences politiques, etc.) a très peu abordé la question des phénomènes spatiaux, des dynamiques ou interactions spatiales impliqués dans une crise, alors même que la gestion des crises suppose la mise en relation de différents territoires. La complexité et les difficultés liées à l’imbrication des acteurs et des territoires engagés dans la gestion des crises et dans la réponse à des situations d’urgence doivent être mises en évidence. C’est ainsi que pour construire ces connaissances sur la vulnérabilité des systèmes de gestion de crise en milieu urbain à partir d’une approche spatiale et territoriale, l’équipe utilise abondamment l’information géographique.
A partir de données collectées sur le terrain, regroupées thématiquement et préparées pour être intégrées dans une base de données gérée avec un système d’information géographique (SIG ArcGis 9.3), l’équipe PACIVUR détermine :
1. des espaces vulnérables, susceptibles d’être affectés par un désastre (connaissance de l’aléa, etc.), qui présentent des fragilités (en particulier sociales, accessibilité, etc.), et qu’il faut secourir.
2. des espaces ressources de gestion de crises, c’est-à-dire les lieux où sont situés les centres de décision et les ressources opérationnelles nécessaires pour mettre en œuvre les secours, et leur vulnérabilité (par exemple institutionnelle, économique, absence d’alternatives, dépendance, vulnérabilité du bâti exposé aux aléas, etc.).
Ces deux étapes débouchent sur :
3. une analyse de vulnérabilité du territoire mise en évidence par l’articulation spatiale et fonctionnelle des espaces vulnérables et espaces ressources ; la détermination d’espaces générateurs de vulnérabilités en période de crise liées à la présence d’enjeux de crise vulnérables ; identification des espaces critiques de la gestion de crise (en particulier par absence d’autonomie associée à une forte vulnérabilité, voire une possibilité d’isolement).
Ces opérations de recherche nécessitent des données géoreferencées qui prennent la forme d’objets qu’on qualifie en fonction d’une hypothèse préalable. Dans le cas de l’agglomération de La Paz par exemple, un des espaces ressources de gestion de crise est celui où on trouve des éléments (ou objets) qui concernent la santé. Il s’agit des lieux où sont situés des établissements de soin, des banques de sang, des ambulances, etc., c’est-à-dire des objets spatialisables et qualifiables : où sont les ambulances ? combien en dénombre t-on ? quelles sont leurs caractéristiques (disponibilité 24h24, équipement, etc.) ?
Une fois ces données collectées et préparées, le SIG aide à mettre en œuvre des analyses de vulnérabilité du territoire urbain, comme par exemple établir quels sont les espaces dépourvus de ressource santé de gestion de crise ?, pour ensuite croiser les données avec d’autres thème : comment est l’accessibilité à un espace doté de ressources santé de gestion de crise ?
Pour faciliter la diffusion des résultats de la recherche, destinée à un partenaire gestionnaire des risques et de situation de crise (Gouvernement municipal de La Paz), la base de données est un outil intéressant : concret, l’outil permet l’applicabilité des résultats de recherche, notamment à partir de la construction de cartes.
Toutefois, l’établissement d’une base de données nécessite de la rigueur afin d’en permettre l’exploitation dans le temps. Par exemple, elle implique de renseigner au mieux la source des données, les opérations réalisées sur des données, etc. Dans ce but, l’équipe PACIVUR en Bolivie établit au fur et à mesure de la construction de la base, des fiches de métadonnées qui renseignent le nom d’une donnée, sa source, sa géométrie, sa localisation dans l’espace, etc., ainsi que la liste des attributs qui qualifient cette donnée. Ces metadonnées sont mises en ligne sous une plateforme geonetwork hebergée par un serveur de la DSI (http://www.pacivur-geocatalogo.ird.fr/geonetwork). Ce nouvel outil oblige à suivre des normes strictes de diffusion de la donnée (ISO 19139), mais donne une visibilité aux travaux de l’équipe de recherche, grâce au référencement possible par des moteurs de recherche spécialisés. Il met aussi en valeur un lourd travail de préparation de données et facilite leur exploitation, notamment après l’interruption d’un programme.

16h00

Pause café

16h20

Présentations
Serveur institutionnel de données : retour d’expériences (IFREMER)
Retour d’expériences dans la mise en place d’un serveur institutionnel de partage d’information géographique

17h00

Clôture de la première journée du colloque

Mardi 19 octobre 2010 - Table ronde
Président : Michel Brossard (IRD ECO&SOLS)

Le serveur de donnÉes gÉographiques de l’IRD

9h15

Introduction et ouverture de la table ronde

Tour de table de présentation
Le contexte de cette demi-journée (Marcia MATHIEU et Damien ALLINE)
Introduction de la table ronde (Michel BROSSARD)

9h45