Exploitation du modèle pour l'appariement de schémas

4.3 Intégration virtuelle de bases de données géographiques fondée sur les spécifications de ces bases

4.3.3 Exploitation du modèle

4.3.3.1 Exploitation du modèle pour l'appariement de schémas

L’exploitation des règles de saisie des classes Massif Boisé de la BDCARTO© 3.1, Zone_végétation de la BDTOPO© 2.1, instanciées conformément à l’approche présentée dans les parties 4.3.2.1 et 4.3.2.2, pour l’appariement fin de schémas de bases de données topographiques repose sur les possibilités de raisonnement associées à la logique de description sur laquelle repose le langage de représentation de connaissances OWL 2 que nous avons choisi d’utiliser ici.

Ainsi, pour chaque classe de base de données, une ontologie d’application décrivant l’ensemble des règles de saisie des instances de la classe est instancié manuellement, à l’aide du logiciel d’édition d’ontologies Protégé. Les ontologies d’applications ainsi créées sont ensuite chargées dans une application Java utilisant l’API OWL 44 pour la manipulation des ontologies. Elles sont fusionnées deux à deux, puis, nous traitons chaque ontologie issue de la fusion d’une paire d’ontologies d’applications à l’aide de l’un des systèmes de raisonnement disponibles pour les ontologies OWL 2 : Hermit45. Les relations d’équivalence ou de subsomption détectées par le système de raisonnement sont ensuite sauvegardées dans une troisième ontologie. La figure 53 présente l’affichage sous Protégé des résultats obtenus par le système de raisonnement (les axiomes inférés sont affichés en surbrillance, en jaune).

44_{http://owlapi.sourceforge.net/} 45

Figure 53: Utilisation d'un système de raisonnement pour ontologies pour l'appariement des classes Massif Boisé et Zone_Végétation (Visualisation sous Protégé)

La classe MassifBoise de la BDCARTO© 3.1 a été identifiée comme une spécialisation des classes ForetFermeeConiferes, ForetFermeeFeuillus et ForetFermeeMixte, qui désignent respectivement les sous-ensembles d’instances de la classe Zone_Végétation de la BDTOPO© 2.1 ayant comme valeurs d’attribut Nature, Forêt fermée de conifères, Forêt fermée de feuillus et Forêt fermée mixte. Ce résultat est directement calculé à partir des axiomes représentant les règles de sélection des entités topographiques devant figure dans ces classes. Les instances de Massif Boisé représentant des entités topographiques appartenant aux mêmes catégories que les entités représentées par ForetFermeeConiferes, ForetFermeeFeuillus et ForetFermeeMixte, mais dotées d’une superficie supérieure, elles constituent a priori un sous-ensemble des instances de ces trois classes.

Notons que nous n’avons pas représenté ici l’une des valeurs énumérées de Zone_Végétation , « Zone Arborée ». Celle-ci correspond en fait à une classe présente dans une version antérieure de la BDTOPO©, qui doit être progressivement remplacée par Zone_Végétation, par répartition de ses

instances dans les autres valeurs d’attribut Nature. L’appariement de cette classe avec Massif Boisé montre que les instances de Massif Boisé constituent un sous ensemble de celles de Zone Arborée. (voir figure 54).

Figure 54: Utilisation d'un système de raisonnement pour ontologies pour l'appariement des classes Massif Boisé et ZoneArborée (Visualisation sous Protégé)

L’obtention de relations de correspondance plus fines nécessite d’analyser les axiomes des classes mises en relation par le système de raisonnement. Pour ce faire, nous avons étendu cette première application pour permettre l’extraction de relations de correspondances fines entre éléments de schémas de bases de données topographiques. Celle-ci prend, en entrée, l’ontologie inférée obtenue à l’étape précédente, compare les axiomes décrivant les éléments de spécifications de chacune des classes identifiées comme ayant une relation de correspondance, et fournit en sortie une liste de relations de correspondances. Nous obtenons donc, pour l’exemple des classes Massif Boisé et Zone_Végétation les résultats suivants :

Les instances de la classe Zone_Végétation ayant comme valeur d’attribut Nature « Forêt fermée de feuillus » et représentant des entités topographiques d’une superficie supérieure à

500 hectares représentent les mêmes entités topographiques que les instances de la classe Massif Boisé. Les premières les représentent sous la forme de polygones saisis au niveau de leurs frontières de type bona fide, les secondes sous la forme de points saisis au niveau de leurs centres respectifs.

Les instances de la classe Zone_Végétation ayant comme valeur d’attribut Nature « Forêt fermée mixte » et représentant des entités topographiques d’une superficie supérieure à 500 hectares représentent les mêmes entités topographiques que les instances de la classe Massif Boisé. Les premières les représentent sous la forme de polygones saisis au niveau de leurs frontières de type bona fide, les secondes sous la forme de points saisis au niveau de leurs centres respectifs.

Les instances de la classe Zone_Végétation ayant comme valeur d’attribut Nature « Forêt fermée de conifères » et représentant des entités topographiques d’une superficie supérieure à 500 hectares représentent les mêmes entités topographiques que les instances de la classe Massif Boisé. Les premières les représentent sous la forme de polygones saisis au niveau de leurs frontières de type bona fide, les secondes sous la forme de points saisis au niveau de leurs centres respectifs.

Ces relations de correspondances sont fournies par notre application sous la forme d’un fichier XML dont un extrait, correspondant aux résultats décrits dans ce paragraphe, est présenté ci-dessous.

[…]

<FeatureCible> ZoneVegetation </FeatureCible> <RestrictionSurAttribut>

<Attribut> Nature </Attribut> <Comparateur> egal </Comparateur>

<Valeur> Forêt fermée de feuillus </Valeur> </RestrictionSurAttribut>

<Propriete> AreaReferenceRegion </Propriete> <Comparateur> superieur </Comparateur>

</Cible> <Source>

<FeatureSource> MassifBoise </FeatureSource> </Source>

<GeometrieCible> Polygon </GeometrieCible> <FormeCaracteristiqueCible>

BonaFideBoundary </FormeCaracteristiqueCible>

<GeometrieSource> Point </GeometrieSource> <FormeCaracteristiqueSource>

Centre

</DescriptionGeometries> </AppariementFeature>

<FeatureCible> ZoneVegetation </FeatureCible> <RestrictionSurAttribut>

<Attribut> Nature </Attribut> <Comparateur> egal </Comparateur> <Valeur> Forêt fermée mixte </Valeur> </RestrictionSurAttribut>

<Propriete> AreaReferenceRegion </Propriete> <Comparateur> superieur </Comparateur>

</Cible> <Source>

<FeatureSource> MassifBoise </FeatureSource> </Source>

<GeometrieCible> Polygon </GeometrieCible> <FormeCaracteristiqueCible>

BonaFideBoundary </FormeCaracteristiqueCible>

<GeometrieSource> Point </GeometrieSource> <FormeCaracteristiqueSource> Centre </FormeCaracteristiqueSource> </DescriptionGeometries> </AppariementFeature> <AppariementFeature> <Cible>

<FeatureCible> ZoneVegetation </FeatureCible> <RestrictionSurAttribut>

<Attribut> Nature </Attribut> <Comparateur> egal </Comparateur>

<Valeur> Forêt fermée de conifères </Valeur> </RestrictionSurAttribut>

<Propriete> AreaReferenceRegion </Propriete> <Comparateur> superieur </Comparateur>

</Cible> <Source>

<FeatureSource> MassifBoise </FeatureSource> </Source>

<FormeCaracteristiqueCible> BonaFideBoundary </FormeCaracteristiqueCible>

<GeometrieSource> Point </GeometrieSource> <FormeCaracteristiqueSource> Centre </FormeCaracteristiqueSource> </DescriptionGeometries> </AppariementFeature> […]

Les instances de la classe Zone arborée représentant des entités topographiques d’une superficie supérieure à 500 hectares représentent les mêmes entités topographiques que les instances de la classe Massif Boisé. Les premières les représentent sous la forme de polygones saisis au niveau de leurs frontières de type bona fide, les secondes sous la forme de points saisis au niveau de leurs centres respectifs.

[…]

<FeatureCible> ZoneArboree </FeatureCible> <RestrictionSurPropriete>

<Propriete> AreaReferenceRegion </Propriete> <Comparateur> superieur </Comparateur>

</Cible> <Source>

<FeatureSource> MassifBoise </FeatureSource> </Source>

<GeometrieCible> Polygon </GeometrieCible> <FormeCaracteristiqueCible>

BonaFideBoundary </FormeCaracteristiqueCible>

<GeometrieSource> Point </GeometrieSource> <FormeCaracteristiqueSource> Centre </FormeCaracteristiqueSource> </DescriptionGeometries> </AppariementFeature> […]

Dans le document Formalisation, acquisition et mise en œuvre de connaissances pour l’intégration virtuelle de bases de données géographiques : les spécifications au cœur du processus d’intégration (Page 143-149)