La normalisation

La réduction des différences entre les schémas initiaux peut aussi être imposée par des règles de normalisation qui ont pour objectif de rendre :

• les classes plus homogènes,

• la modélisation du monde réel plus naturelle et ceci sans restrictions artificielles. Pour les BDG de l’IGN, trois règles de normalisation sont imposées.

Règle 1 : tous les phénomènes faisant partie de l’univers d’une classe doivent être des instances de cette classe sans restriction.

Cette règle a pour but de placer au même niveau tous les phénomènes du monde réel et de résoudre la plupart des conflits de stockage.

Elle est appliquée à la classe FRANCHISSEMENT de la BD CARTO V2. En effet, les instances de cette classe sont les lieux où plusieurs tronçons des réseaux routiers, ferrés ou hydrographiques s’intersectent sans qu’il y ait communication entre eux et avec les restrictions suivantes :

• le tronçon hydrographique est au dessous (le cas général),

• le tronçon de route est un chemin ou un sentier et le franchissement se fait à gué.

Cette restriction est contraire à la règle de normalisation 1. Ces deux contraintes sont supprimées. Ainsi chaque intersection entre un tronçon hydrographique et un autre tronçon est représentée par un objet de la classe FRANCHISSEMENT (figure 43). Cette instance présente une relation, passe_sur ou passe_sous avec des instances des classes TRONÇON_HYDROGRAPHIQUE, TRONÇON_ROUTE et TRONÇON_FERRE.

BD CARTO V2 BD CARTO V2 Normalisée Tronçon de route Tronçon hydrographique Tronçon de route Tronçon hydrographique Franchissement

figure 43 : Normalisation des franchissements de la BD CARTO V2

Cette première règle de normalisation va permettre de résoudre l’autre partie des conflits de stockage de l’information (3.2.4.2).

Règle 2 : les instances d'une classe doivent représenter des phénomènes homogènes de même niveau de décomposition.

Cette règle a pour but de faciliter l’intégration en limitant les variantes d’intégration à l’intérieur d’une même classe et par conséquent de restreindre les conflits de fragmentations (3.2.3.3).

L’application de cette règle entraîne une modification de la classe TRONÇON_ROUTE de la BD TOPO car elle a un niveau de décomposition hétérogène. Effectivement, un tronçon de route du monde réel est représenté soit par une instance de TRONÇON_ROUTE soit par deux instances de cette classe (correspondant aux chaussés de la route du monde réel) et une instance de la classe SEPARATEUR. Les instances des classes SEPARATEUR et TRONÇON_ROUTE sont reliées indirectement par le partage partiel de leur géométrie. Pour que TRONÇON_ROUTE soit de même niveau de décomposition, les tronçons de chaussées séparées et les séparateurs sont transformés en tronçons de route.

Ainsi, les 4 tronçons de chaussées (T1, T2, T3, T4) et le séparateur S1 de la figure 44, sont normalisés en 3 tronçons de route :

• Ta est obtenu à partir de la géométrie de T1 et des attributs sémantiques de T1 et T3,

• Tb qui est obtenu à partir de l’intersection de la géométrie de T2 et T3 et des attributs sémantiques de T2 et T3,

• Tc qui est obtenu à partir de la géométrie de T4 et des attributs sémantiques de T2 et T4. La solution inverse est aussi possible, elle aurait consisté à décomposer les tronçons de route en tronçons de chaussée.

La valeur des attributs des nouvelles instances est fonction des valeurs des anciens attributs. Pour les attributs de valeur homogène pour la composition (attributs qui ont par nature la même valeur quelle que soit l’objet initial), leur valeur sera égale aux valeurs des objets initiaux. Ainsi, pour la classe TRONÇON_ROUTE l’attribut état_chaussée est de valeur homogène pour la composition (valeur identique à droite et à gauche du séparateur), la valeur de l’attribut du tronçon résultant est donc la valeur commune.

Géométries Chaussées ⇒ Séparateur Chaussées ⇐ Résultat T4 T3 T1 _T2 S1 Ta Tb Tc N1 N2 N3 N4 N1 N2 N3 N4

figure 44 : Normalisation des tronçons de route de la BD TOPO

Pour les attributs de valeur hétérogène pour la composition, des fonctions de transfert (somme, moyenne, …) doivent être définies. Malheureusement, ces fonctions risquent d’entraîner des pertes d’informations, lesquelles peuvent être évitées par la modification du type de l’attribut. Cette solution doit être complétée par une méthode renvoyant les données selon le format avant la modification. Par exemple, pour l’attributs nb_voies, de valeur hétérogène pour la composition, son type entier a été transformé en liste d’entier et une méthode donnant le nombre total de voies (somme des entiers de la liste) est ajoutée. Ainsi, la valeur de cet attribut est un singleton pour les tronçons sans séparateur et un couple (nb_voies_sens_tronçon, nb_voies_sens_inverse) pour les autres.

Le transfert des instances des relations (les liens) entre les anciens tronçons et les nouveaux est un peu plus complexe. En effet, un ancien lien peut être :

• partagé par toutes les nouvelles instances issues des instances portant ce lien,

• porté par une seule des nouvelles instances en fonction de la localisation. Des règles de partage doivent alors être définies. Elles s’appuient sur les liens homologues des objets initiaux, sur la topologie ou sur la géométrie.

Pour les relations passe_sur et passe_sous des tronçons de route, la règle est : « un lien est créé pour une nouvelle instance, si tous les objets initiaux portent un lien du même type vers le même objet ». Ainsi, s’il existe un lien de la relation passe_sur entre T1 et un pont P et entre T3 et le même pont P, alors Ta récupère ce lien. Par contre, si T2 n’a pas de lien avec P, Tb n’aura pas de lien avec P.

Des règles associées à la géométrie ou à la topologie peuvent aussi être définies, comme : « deux nouveaux objets (O1, O2) sont reliés par un lien de la relation R1

si la géométrie de O1 est en relation topologique R2 avec la géométrie de O2 ».

Pour la relation a_pour_extremité, de cette règle générique dérive la règle suivante : « une nouvelle instance de TRONÇON est en relation a_pour_extremité avec un objet d’une classe CARREFOUR si sa géométrie a pour extrémité la géométrie du carrefour. Ainsi, des liens Ta-N1, Ta-N2, Tb-N2, Tb-N3, Tc-N3 et Tc-N4 sont créés.

La dernière règle de normalisation est la suivante :

Règle 3 : une classe ne doit pas avoir pour unique rôle de porter la géométrie d'une autre classe (classe d’objets géométriques).

Cette règle permet de résoudre certains conflits de définition de la géométrie. Par exemple, la classe COMMUNE de la BD TOPO est composée d’instances de la classe LIMITE_ADMINISTRATIVE qui représentent ses limites. Cette dernière porte uniquement un attribut sémantique qui peut être déduit des classes COMMUNE, ARRONDISSEMENT, DEPARTEMENT et REGION. La classe LIMITE_ADMINISTRATIVE est donc en opposition avec la règle 3. Pour normaliser la BD TOPO, une géométrie surfacique est calculée pour les objets de la classe COMMUNE à partir des géométries de la classe LIMITE_ADMINISTRATIVE et de la relation reliant ces deux classes, puis la classe LIMITE_ADMINISTRATIVE est détruite.

Une fois la règle 3 appliquée, les BDG ne comportent plus de classes d’objets géométriques.