Différentes Pyramides Produites et Intérêt pour Nos Hypothèses

Ce paragraphe présente les différentes pyramides que nous allons créer pour l’expérience, c’est-à-dire les modalités que nous utiliserons pour évaluer nos hypothèses C1, C2 et C3. Nous proposons ici des transitions alternatives entre les représentations du bâti existantes au 1 : 25k et au 1 : 100k, c’est-à-dire entre les niveaux d’abstraction du bâti individuel et de l’aire urbaine.

Notre hypothèse C1 concerne l’influence de l’utilisation de représentations mixtes sur la fluidité de navigation. Rappelons si nécessaire que nous définissons une représentation mixte comme une représentation cartographique utilisant deux niveaux d’abstraction pour représenter un même phénomène géographique. Dans l’étude des pyramides existantes (§B.4.3), nous avons identifié deux transitions de représentation intéressantes qui utilisent des représentations mixtes : la transition par agrégation progressive et la transition par superposition. D’une part, la transition par agrégation progressive propose d’agréger progressivement les groupes de bâtiments individuels en ilots urbains, en fonction de leur densité, jusqu’à atteindre une emprise équivalente à celle de l’aire urbaine. Cette transition évolue donc sur plusieurs représentations intermédiaires successives et permet de créer une continuité visuelle avec la représentation de l’aire urbaine. D’autre part, la transition par superposition propose de créer une étape intermédiaire entre le bâti individuel et l’aire urbaine, en représentant ces deux niveaux d’abstraction à même échelle, en superposition. Cependant, même si cette représentation mixte est utilisée dans plusieurs représentations intermédiaires successives, elle ne permet pas en elle-même de créer plusieurs étapes progressives de simplification du contenu. Devant choisir l’une des deux stratégies pour limiter les pyramides à produire et à tester dans notre expérience, il nous semble donc plus pertinent de choisir une transition par agrégation progressive.

Par ailleurs, pour évaluer cette hypothèse il nous faudra comparer cette pyramide à une pyramide sans représentation mixte. Ne pas utiliser de représentation mixte signifie que chaque représentation intermédiaire n’utilise qu’un seul niveau d’abstraction. Si l’on se place dans notre cas d’étude, ce niveau d’abstraction pourra donc être du bâti individuel ou de l’aire urbaine. Le seul choix de construction ici est donc la représentation intermédiaire dans laquelle le changement de niveau d’abstraction intervient, lui-même contraint par la lisibilité du bâti individuel. En fonction de ce choix, cette pyramide pourrait donc être très proche de notre pyramide initiale, qui représente les

146 Marion Dumont aires urbaines dès la carte existante au 1 : 50k. Il nous semble donc plus pertinent ici de ne pas produire une telle pyramide, préférant consacrer nos efforts à la production de transitions de représentations innovantes. Nous comparerons donc les performances obtenues entre la pyramide produite par agrégation progressive et la pyramide initiale, illustrées par la Figure 97.

Figure 97. Comparaison visuelle des stratégies d’évolution du bâti entre la pyramide initiale (en haut) et la pyramide produite par agrégation progressive (en bas).

Nous espérons que cette comparaison nous permettra de trouver des éléments de réponse sur l’amélioration potentielle apportée par les représentations mixtes. Cependant, nous ne pourrons pas conclure sur notre hypothèse C1, le nombre de représentations intermédiaires étant variable entre ces deux pyramides.

L’hypothèse C2 concerne l’influence de la progressivité de simplification du bâti, c’est-à-dire la relation entre le degré de généralisation et l’échelle d’affichage, sur la fluidité de navigation. Ici nous comparons donc deux pyramides obtenues par un même processus de généralisation, mais avec une force de généralisation différente. Pour évaluer notre hypothèse C2, nous proposons donc de produire une première pyramide par un processus de typification, qui remplace un groupe d’objets bâti par un groupe ayant les mêmes caractéristiques mais comprenant moins d’objets. Ce processus permet donc de conserver un niveau d’abstraction détaillé à plus petite échelle, mais son utilisation est limitée, lorsque les objets restants ne sont plus assez nombreux pour respecter les caractéristiques initiales ou lorsqu’il y a trop de conflits spatiaux à résoudre, en zone urbaine dense notamment. Dans ce cas, nous proposons d’agréger les éléments bâtis traités par un ilot bâti. A l’opposé, nous proposons de produire une seconde pyramide par agrégation progressive, en agrégeant rapidement les ilots urbains denses, jusqu’à atteindre l’emprise spatiale de l’aire urbaine de la carte au 1 : 100k. Ici, les bâtiments en zone moins dense sont donc susceptibles d’être encore représentés à moyenne échelle et il sera parfois nécessaire de les simplifier pour assurer leur lisibilité. Nous proposons donc de les typifier, en réutilisant les résultats de la pyramide précédente. Pour évaluer l’hypothèse C2 nous comparerons donc deux pyramides, toutes deux utilisant un processus de typification du bâti individuel et une agrégation progressive en ilots urbains, mais avec une rapidité d’agrégation différente, comme illustrées en Figure 98. Ces processus de généralisation seront respectivement présentés dans les paragraphes §D.4.2 et §D.4.4.

Juin 2018 147 Figure 98. Comparaison entre la pyramide produite par typification et la pyramide obtenue par agrégation progressive, les deux utilisant un même processus de généralisation, mais avec une force d’agrégation différente.

Enfin, l’hypothèse C3 concerne l’influence de l’utilisation d’une représentation fidèle des repères visuels sur la fluidité de navigation. D’une part, nous proposons ici de créer une version spéciale de la pyramide construite par agrégation progressive, en représentant les bâtiments saillants au-dessus des ilots urbains, comme illustré par la Figure 99. Pour produire cette pyramide, il nous faudra sélectionner ces bâtiments saillants, mais aussi faire des choix de représentation pour assurer la lisibilité du rendu. L’ensemble de ces choix seront présentés dans le paragraphe §D.4.5.

Figure 99. Comparaison entre la pyramide construite par agrégation progressive, et sa variante préservant les bâtiments saillants au-dessus des ilots urbains.

D’autre part, toujours pour évaluer cette hypothèse C3, nous proposons ici d’exploiter la pyramide obtenue par typification. Ce processus conserve théoriquement les motifs spatiaux, comme les alignements des objets bâtis ou la présence d’espaces vides, qui peuvent aussi servir de repères visuels à l’utilisateur. Pour évaluer l’influence de cette préservation des motifs spatiaux, nous comparerons les résultats obtenus pour cette pyramide à ceux obtenus avec une pyramide ne les prenant pas spécifiquement en compte dans la simplification du bâti. Nous proposons ici de produire cette pyramide par un processus de généralisation basé sur les modèles AGENT [Barrault et al., 2001]

148 Marion Dumont et CartACom [Duchêne 2004], dont l’optimisation a déjà été démontrée pour la production cartographique à échelle discrète. La Figure 100 montre que le rendu de ces deux pyramides est finalement assez proche, nous pourrons donc les comparer aisément et évaluer leur potentiel pour la production de cartes multi-échelles.

Figure 100. Comparaison entre les pyramides obtenues par un processus de généralisation basé sur les modèles AGENT et CartACom et par un processus de typification.

Finalement, nous inclurons donc quatre pyramides différentes à notre expérience, en plus de la pyramide initiale extraite de Scan Express :

 une pyramide produite par un processus de typification ;

 une pyramide produite par un processus basé sur les modèles AGENT/CartACom ;

 une pyramide utilisant une transition par agrégation progressive ;

 une pyramide préservant des repères visuels, basée sur la pyramide créée par agrégation progressive

Les paragraphes suivants présentent respectivement les processus de généralisation que nous avons utilisés pour produire ces quatre alternatives pour la transition de représentation du bâti entre les cartes existantes au 1 : 25k et au 1 : 100k.