P Acquisition d’une base de données régionale homogène sur l’occupation et l’usage du sol
(OCS2D) dans les Hauts-de-France
CONTRÔLE QUALITÉ SOCLE
Version 1
David LOY – Jean-Pierre GÉRARD
Table des matières
Introduction ... 4
Types de contrôles ... 5
Contrôles sur la forme ... 6
ENCODAGE ... 6
PROJECTION ... 6
DIMENSION ... 6
SUPERPOSITION COUCHES ... 6
Relation entre polygones et attributs ... 6
Contrôles topologiques ... 7
TOPOLOGIE ... 7
Absence d’intersection et de superposition ... 7
Absence de vides entre les polygones ... 8
Absence d’arc pendant ou de polygones ouverts ... 8
Contrôles géométriques ... 9
CONTRAINTES DE PRODUCTION ... 9
Respect des surfaces minimales ... 9
Respect des largeurs minimales ... 9
Contrôle des polygones voisins identiques ... 11
Contrôle des jonctions ... 12
Entre les trois départements de Picardie ... 12
Entre les départements 80 et 02 et le Nord Pas de Calais ... 12
Conclusion ... 14
Introduction
Le phasage de production commence par l’élaboration d’un socle millésime 2021 sur les départements de Picardie (80, 60, 02). Il s’agit :
1. Transformation du système routier et ferré en buffers et assemblage en un squelette qui contient également les réseaux et surfaces en eau.
2. Intégration et fusion du bâti au squelette pour former le socle 3. Intégration et fusion de la BD-forêt au socle
Ce contrôle concerne l’intégralité des 3 départements et leur jonction avec la partie Nord Pas de Calais (NPC) existante. Attention toutefois, il est à noter que cette dernière correspond pour l’instant au millésime 2015 et no 2021.
Attention : ce rapport correspond à un contrôle des 3 socles bruts. Des modifications seront apportées lors de la PIAO ainsi que la mise à jour vers 2021 du NPC.
Types de contrôles
Le contrôle qualité porte sur de nombreux points. Ces contrôles sont réalisés sur les couches vectorielles entières. De même, une partie des contrôles est automatisée (ou semi- automatisée lorsqu’un contrôle visuel vient vérifier les erreurs) ou intégralement visuelle.
Contrôles sur la forme (Fichiers entiers)
ENCODAGE (automatisés)
PROJECTION (automatisés)
DIMENSION (automatisés)
SUPERPOSITION COUCHES (visuel) Contrôles topologiques (Fichiers entiers)
TOPOLOGIE DE NIVEAU 1
o Absence d’auto-intersection et de micro polygones (automatisés) o Absence de vides entre les polygones (automatisés)
o Absence d’arc pendant ou de polygones ouverts (automatisés) o Absence d’auto-intersection ou de polygones ouverts (automatisés)
TOPOLOGIE DE NIVEAU 2
o Respect des LMI et UMI (automatisés et visuel)
o Contrôle des polygones voisins identiques (automatisés) Contrôles des jonctions (Fichiers entiers)
Entre les trois départements de Picardie (visuel)
Entre les départements 80 et 02 et le Nord Pas de Calais (visuel)
Contrôles sur la forme
ENCODAGE
L’encodage des fichiers est l’UTF-8, il convient donc d’importer ou d’utiliser les shape-files en respectant ce dernier.
PROJECTION
La projection des fichiers est leRGF93_Lambert_93 comme défini par le CCTP.
DIMENSION
Les fichiers sont bien en 2 D.
SUPERPOSITION COUCHES
La superposition des couches avec les BD-Ortho de référence est parfaite. On n’observe ni décalage ni distorsion.
Relation entre polygones et attributs
Il s’agit de vérifier qu’à chaque polygone correspond un enregistrement dans la table attributaire et un seul. Ainsi :
• Il ne peut y avoir un nombre différent d’objets et d’enregistrements dans la table attributaire.
• Il ne peut pas exister des éléments sans attachement à un enregistrement dans la table attributaire.
• Il ne peut pas exister d’enregistrement dans la table attributaire sans attachement à un polygone.
• Un polygone ne peut être attaché qu’à seul enregistrement dans la table attributaire.
• Un enregistrement dans la table ne peut être attaché qu’à un seul polygone.
Donc, aucune anomalie n’a été constatée sur les différents fichiers livrés.
Contrôles topologiques
TOPOLOGIE
Il s’agit des contrôles élémentaires de la topologie. La structure topologique surfacique est valide lorsque :
• Aucun arc n’est dupliqué.
• Toutes les surfaces sont fermées.
• Aucun arc n’est « pendant » : un arc « pendant » est un arc dont l’une au moins de ses extrémités n’est connectée à aucun autre arc.
• Aucun polygone ne se chevauche avec un autre.
• Aucun vide ne peut être observé entre deux polygones voisins
• Deux arcs ne peuvent se croiser sans être interconnectés.
• Aucun point sur une même ligne n’est dupliqué
Absence d’intersection et de superposition
Les erreurs topologiques ne sont pas liées qu’à la qualité du calage ou du tracé entre les polygones. Il s’agit également de superposition de polygones qui se cachent les uns les autres, mais qui produisent des intersections lorsque l’on reconstruit la topologie. Ces superpositions forment de nouveaux polygones à la reconstruction de la topologie qui sont reliés à plusieurs éléments dans la table attributaire (autant que de recoupements) et il est alors très facile de les identifier par requête.
Aucun micro-polygone n’a été repéré sur les couches livrées.
Absence de vides entre les polygones
Comme pour les superpositions, des espaces entre les polygones normalement jointifs peuvent générer des micro-polygones à la reconstruction topologique, Ces vides forment de nouveaux polygones qui ne sont reliés à aucun élément dans la table attributaire et il est alors très facile de les identifier par requête.
Aucun espace vide entre polygones n’a été repéré sur les fichiers livrés.
Absence d’arc pendant ou de polygones ouverts
Les polygones non fermés produisent ce que l’on appelle des arcs pendants. Il s’agit de lignes dont l’un des nœuds (initial ou final) n’est relié qu’à elles-mêmes alors que dans une topologie propre, ils devraient être reliés à au moins trois lignes. Ainsi, en SIG le repérage des arcs pendants est très simple par une requête sur le nombre de lignes partant d’un nœud.
Exemple d’arc pendant et de polygone ouvert.
Aucun arc pendant ou polygone ouvert n’a été repéré sur les couches livrées.
Contrôles géométriques
CONTRAINTES DE PRODUCTION
Respect des surfaces minimales
Unité Minimale d’Intérêt (UMI) correspond à la plus petite unité spatiale cartographiée. Normalement, aucune parcelle ne doit être de surface inférieure à celle-ci et dans le même temps, un objet supérieur à cette surface doit être délimité. Dans la pratique, ce n’est pas toujours vrai. Le photo-interprète est parfois obligé de « tricher » afin de prendre en compte une entité importante (notamment dans les postes urbains) plus petite que l’UMI ou la continuité des réseaux.
Le respect des UMI prend en compte deux paramètres : la surface et la nomenclature dans chaque dimension. Ce repérage des polygones inférieurs à la surface de l’UMC en fonction de son code de nomenclature est fait sur SIG via une requête automatisée.
De plus, le découpage lié aux bordures de la zone de travail ne suit pas la réalité de l’occupation du sol. C’est une limite administrative. De fait, la délimitation de l’occupation du sol doit s’arrêter sur cette limite et implicitement, cela peut engendrer de petits polygones de bordure inférieurs à l’UMI. Ces polygones ne sont évidemment pas à prendre en compte.
À ce stade, le traitement des UMI n’a pas encore été fait, il reste donc beaucoup de polygones inférieurs aux UMI. Ce traitement sera effectué pendant ou après la PIAO.
Néanmoins, de cas internes aux réseaux avaient été signalés dans le premier contrôle provisoire du socle et ils ont été pris en compte dans la génération de cette deuxième version.
Respect des largeurs minimales
Largeur Minimale d’Intérêt (LMI) correspond à la plus petite largeur observable dans le MOS produit. Cependant, cette notion ne correspond pas à une règle stricte, car on peut comprendre que localement des rétrécissements de polygones soient inévitables. Il s’agit en effet de limiter l’usage abusif de « couloirs » trop étroits dans la PIAO et sur des longueurs raisonnables. Les erreurs viennent souvent d’artefacts d’assemblage de couches, comme c’est le cas dans la génération du socle. C’est pourquoi il est important de contrôler ce dernier avant le début de la production.
Comme pour les UMI, les LMI doivent également prendre en compte les polygones de bordure, car les limites administratives utilisent souvent les cours d’eau et les divisent donc en deux.
C’est évidemment sur le squelette que le contrôle des UMI doit se focaliser et notamment au moment de la transformation des linéaires en polygones. Pour cela, des règles de production sont établies afin de donner aux réseaux des largeurs réalistes par rapport aux images. Les paramètres ne permettent pas de produire des polygones avec des largeurs inférieures aux LMI.
Ces règles ont été respectées pour la production du squelette.
Néanmoins, la LMI intervient aussi pour les espaces séparant deux réseaux : deux routes parallèles, ou une route longeant un réseau ferré. Ces cas sont difficiles à identifier par les traitements SIG, c’est pourquoi ils sont corrigés en PIAO.
Exemple au niveau des points : largeur < 5 m
Dans le cas présent, plusieurs artefacts ont été repérés et signalés. Il s’agira de les corriger lors de la PIAO. Néanmoins, tous ne seront pas détectés.
L’autre point concerne l’intégration du bâti, dont la MLI est de 3 m. Là encore, des règles de production existent et notamment la génération d’un buffer de 2.5 m autour des bâtis, ce qui évite obligatoirement les rétrécissements inférieurs à 3 m. En revanche, dans la phase d’assemblage, des couloirs étroits se génèrent entre les objets.
Exemple de couloirs étroits. À gauche, cela forme un couloir de forêt alors que la LMI de cette dernière est de 10 m.
Ce genre de chose est inévitable, car un processus d’élargissement destiné à les
« boucher » en produirait d’autres à des endroits différents. C’est donc le concept de longueurs raisonnables qui doit s’appliquer ici. Dans l’urbain, ces exemples sont très nombreux, néanmoins ils sont limités sur de très courtes distances. Ils sont donc tolérés.
Le processus destiné à coller le bâti sur la route à hauteur de 5 m de distance est pertinent, car il permet de minimiser ces rétrécissements entre les deux. C’est aussi le cas entre la forêt et le bâti (sans doute également les réseaux). Néanmoins, comme tout traitement SIG, il génère aussi des jonctions indésirables, et notamment des jonctions par un seul point.
Artefacts de jonction de la forêt sur le bâti ou le réseau par un seul point.
Ce genre d’artefact existe aussi entre le bâti et les réseaux.
Ces artefacts ne sont pas très fréquents, mais nuisent à la cartographie en isolant des polygones qui par la suite seront peut-être agrégés à d’autres en raison des UMI. Ils peuvent aussi induire un mauvais découpage au niveau 4 de l’usage ou du couvert. Il conviendrait de réfléchir à l’élimination de ces jonctions ponctuelles d’autant qu’en PIAO ils sont à peine visibles à l’échelle de travail.
Contrôle des polygones voisins identiques
Ce contrôle automatique est effectué sur SIG. La routine permet de prendre en compte plusieurs tables et plusieurs champs pour détecter les lignes dont les attributs du polygone sélectionné sont identiques de chaque côté de celle-ci.
Cas de fusion de polygones à attributs identiques
Les couches de socle ne présentent pas de polygones voisins de code identique lorsqu’on analyse la donnée en prenant en compte le CS et l’US. Séparément, ces deux dimensions nécessitent en revanche une fusion non nécessaire à ce stade.
Contrôle des jonctions
Le contrôle des jonctions entre zones (ici départements) a pour but de repérer des incohérences notamment de continuité des réseaux. Il s’agit en effet d’éviter qu’une route cartographiée dans un département s’arrête sans raison au niveau de sa limite. Le problème se pose moins avec le bâti.
Entre les trois départements de Picardie
Sur la Picardie, aucune erreur de jonction n’a été observée entre les départements 80 et 02, 02 et 60, 80 et 60. Cela s’explique facilement par l’utilisation de BD-Topo de même millésime et de même version (V3). Les règles de production du socle étant les mêmes dans la sélection des tronçons par attributs et l’application d’une largeur de buffer, il est improbable qu’une erreur existe. Le problème est différent avec les autres données comme la BD-Forêt par exemple dont les limites sont de qualités diverses selon les endroits, quand elles ne sont pas complètement absentes.
Il n’a pas été observé d’erreurs de fonction de réseaux.
Entre les départements 80 et 02 et le Nord Pas de Calais
Entre la Picardie et le Nord Pas de Calais en revanche, des incohérences ont été observées.
Il faut toutefois rappeler que la partie NPC est pour l’instant d’un millésime 2015 alors que la Picardie est de 2021. Ainsi, les BD-Topo utilisées sont différents (V3 pour 2021 et V2 pour 2015) avec des attributs parfois différents ou révisés.
On retrouve donc des erreurs dans les deux sens : soit erreur de 2015, soit erreur de 2021, soit les deux. Ces erreurs sont heureusement peu nombreuses (une trentaine environ) et une correction manuelle suffira à les traiter. Néanmoins, si la correction s’impose souvent sur le squelette Picardie, c’est parfois sur le NPC qu’elle devrait être réalisée.
À gauche (NPC) la route manque et pourtant elle existe. Les attributs étaient peut-être différents.
Il faut choisir entre prolonger à gauche pour assurer la continuité ou supprimer à droite.
En haut (NPC) la route manque et pourtant elle existe. Mais c’est en fait un chemin. Il est plus judicieux de supprimer le tronçon dans la Somme.
Ici, c’est la largeur du réseau hydrographique qui est différente
L’exemple ci-dessus montre que des reprises seront parfois nécessaires, car les UMI peuvent éliminer des petits polygones qui sont pourtant nécessaires.
CS 4.1.3 au nord et 3.1.2 au sud
Les problèmes liés aux UMI sont aussi très présents en NPC. Des polygones sont mal classés ou agrégés au niveau de la limite parce qu’à l’époque la partie hors limite n’était pas prise en compte.
Conclusion
La réalisation des trois socles respectivement des départements 80, 02 et 60 est conforme à la méthodologie annoncée par le producteur. Les Largeurs des réseaux ferrés, routiers et hydrographiques correspondent aux critères définis pour l’élaboration du squelette. On y trouve quelques artefacts ou oublis qui seront sans doute corrigés lors de la PIAO.
L’intégration du bâti, suit également les règles annoncées par rapport à la sélection des polygones, leur extension par buffer de 2.5m puis le recollement au squelette à hauteur de 5m pour former le socle. Comme pour le squelette, des artefacts sont présents et il faudra dans la mesure du possible les corriger en PIAO.
Enfin, la BD-Forêt a été intégrée. Sur l’ensemble, c’est la partie qui présente le plus d’artefacts, simplement parce que son tracé n’est pas toujours pertinent et le limites demanderont beaucoup de reprises. Néanmoins, c’est ce qui était prévu par le producteur.
Une attention particulière devra être apportée à la jonction avec le NPC sur laquelle il persiste de petites erreurs. A ce titre, un fichier de points est joint à ce rapport indiquant
