C.4. Une ontologie de la généralisation cartographique
C.4.3. La Problématique du schéma adapté
La généralisation cartographique nécessite, avant toute opération, de modifier le schéma de données initial pour intégrer les enrichissements nécessaires au fonctionnement des processus. Ce schéma de données enrichi est appelé adapté car il est adapté à la tache de généralisation cartographique (Ruas, 2001). Mais que contient exactement ce schéma adapté par rapport à un schéma initial classique contenant des classes de bâtiments, tronçons de route etc. et des attributs comme la nature des
routes ou le nom des cours d’eau ? Cette information implicite dans les données initiales peut être de différentes natures.
On y retrouve tout d’abord les concepts de type meso définis par (Ruas, 1999 ; 2000). Un objet meso est un objet complexe qui est l’agrégation d’objets micros ou meso, qui transcrit un sens géographique de plus haut niveau. La Figure C-13 montre deux exemples d’objets meso assez différents, un alignement de bâtiments autour d’une impasse, un col composé des courbes de niveau bien structurées ou un ensemble d’îles sur un cours d’eau formé par les tronçons hydrographiques. Ces objets meso sont particulièrement utiles dans le processus AGENT car ils sont responsables de la généralisation de tous les objets qui forment ce groupe. Ces groupes d’objets implicites sont exploités dans la plupart des processus de généralisation.
Figure C-13. Trois exemples d’objets meso implicites dans les données. (a) un alignement de bâtiments le long
d’une impasse. (b) les courbes de niveau forment un col. (c) ensemble d’île sur un cours d’eau formé par les tronçons hydrographiques.
La construction du schéma adapté prenant en compte ces objets meso nécessite plusieurs opérations avec tout d’abord la création des classes d’objets meso, la création d’associations d’agrégation avec les classes micros et éventuellement des liens représentant des relations spatiales entre les objets meso. La Figure C-14 montre le schéma adapté pour le concept meso de carrefour complexe, utilisé notamment dans les processus de sélection du réseau routier (Touya, 2010).
Figure C-14. Un objet meso Carrefour complexe et le diagramme de classe UML de son schéma adapté.
La Figure C-14 présentant un schéma adapté prenant en compte des objets meso fait aussi apparaître un autre type d’élément supplémentaire, les relations géographiques, ici la relation spatiale topologique qui connecte un rond-point et une patte d’oie. Les relations géographiques qui nous intéressent ici sont les relations spatiales qui jouent un rôle dans la lecture et la compréhension de la carte et doivent donc être prises en compte pour la généralisation. Il existe de nombreuses
classifications des relations spatiales, nous pouvons citer (Egenhofer et Franzosa, 1991 ; Ruas et Lagrange, 1995 ; Jones, 1997, p.25 ; Mustière et Moulin, 2002 ; Duchêne, 2004) ou (Mathet, 2000) qui introduit les relations de trajectoire comme « longer » (Figure C-15d) ou « contourner ». (Steiniger et Weibel, 2007) fournit un bon résumé de ces classifications avec une taxonomie assez détaillée distinguant au plus haut niveau les relations verticales (concerne les relations hiérarchiques déjà intégrées ici par les concepts meso), les relations de mise à jour (qui ne nous concernent pas) et les relations horizontales (relations entre deux objets géographiques, existant à un même niveau de détail, et représentant une propriété structurelle commune), dont on peut voir un aperçu en Figure C-15.
Figure C-15. Exemples de relations géographiques entre deux objets. (a) relation de positionnement relatif du
bâtiment par rapport à l’impasse. (b) relation de parallélisme entre le bâtiment et la route. (c) relation d’orientation relative entre les deux bâtiments. (d) la route longe la rivière. (e) relation logique d’accès, l’impasse permet d’accéder au bâtiment.
Dans le cadre de la généralisation qui va chercher à maintenir ou caricaturer ces relations spatiales, le schéma adapté peut même contenir des relations plus complexes comme des relations topologiques entre un objet micro et un objet meso : la Figure C-16 montre la relation de positionnement relatif entre un bâtiment et un sommet que la généralisation va chercher à maintenir, nous ne voulons pas que le bâtiment descende dans la pente suite à un déplacement pour l’éloigner de la route. Ces relations doivent être explicites dans le schéma pour pouvoir être identifiées, prises en compte par un processus de généralisation et évaluées après la généralisation. Ces exemples correspondent aux relations objet-champ définies dans (Gaffuri et al, 2008), des parties du champ étant considérées ici comme des objets meso.
Figure C-16. Des relations plus complexes entre objet et objet meso. (a) un bâtiment est sur un sommet. (b) un
bâtiment est dans une clairière. (c) la rivière passe par le talweg.
En dehors des concepts meso et des relations géographiques, le schéma adapté se doit de contenir des classes d’objets géographiques spécifiques au processus de généralisation utilisé. Ces concepts que nous appelons procéduraux sont également implicites originellement dans les données mais ont besoin d’être explicités comme prétraitement d’un processus donné. Si l’on prend l’exemple d’un processus issu du modèle CartACom (Duchêne, 2004), il s’agit d’expliciter dans les données les concepts de « petit compact » ou de « linéaire réseau ». Un petit compact est un objet surfacique de petite taille dont la généralisation se fera de manière rigide ou compacte, c’est-à-dire sans déformation, ce qui comprend les bâtiments, les infrastructures sportives ou les cimetières par exemple (Figure C-17). Il s’agit d’une unité de traitement, c’est-à-dire un groupe d’objets traités en partie de la même façon. Un processus issu du modèle GAEL (Gaffuri et al, 2008) nécessite ainsi l’explicitation du concept de « champ », objet continu ayant une valeur en tout point de l’espace comme le relief ou l’occupation du sol. De même, un processus de sélection du réseau routier nécessite de rendre explicites dans le schéma adapté les impasses (Touya, 2010), avec un schéma pouvant gérer les cas d’impasses complexes (Figure C-17).
Figure C-17. Deux exemples de concepts procéduraux. (a) le petit compact concerne autant les bâtiments que le
cimetière (en magenta) dans CartACom. (b) une impasse complexe est un concept nécessaire à la sélection du réseau routier.
Le schéma de données adapté à la généralisation contient des concepts meso, des relations géographiques spatiales ou sémantiques et des concepts procéduraux.