HAL Id: hal-03229988
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Submitted on 19 May 2021
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Vers une détermination automatique du nombre
d’usagers sur une plage urbaine. De l’observation au
modèle à base d’intelligence artificielle pour la plage du
Prophète à Marseille
Samuel Robert, Eric Carroll, Marie-Laure Trémélo, Brieuc Cabioch
To cite this version:
Samuel Robert, Eric Carroll, Marie-Laure Trémélo, Brieuc Cabioch. Vers une détermination
automa-tique du nombre d’usagers sur une plage urbaine. De l’observation au modèle à base d’intelligence
artificielle pour la plage du Prophète à Marseille. SAGEO, 16th Spatial Analysis and Geomatics
Conference, May 2021, La Rochelle, France. 2021. �hal-03229988�
ESPACE
Littoral
méditerranéen
OHM OHM
Contacts : samuel.robert@univ-amu.fr ; eric.carroll@univ-amu.fr
... au dénombrement automatique par intelligence artificielle
Entrainement du modèle sur les données ShanghaïTech
Principe
Chaîne de traitement informatique
ε
et constitution du corpus en coursLe premier modèle entraîné donne des résultats excellents sur des photographies de foules. Testé sur les photographies de plages, il offre des résultats α encourageants mais perfectibles, notamment en raison de la présence d’éléments naturels peu représentés dans le corpus ayant servi à l’apprentissage α.
Une chaîne de traitement est développée pour constituer un jeu de données [photographie + nuage de points] spécifique au Prophète en vue d’améliorer l’entraînement du modèle. Ce
corpus d’apprentissage, en cours de constitu-tion, intègre des variations de résolutions, de
niveaux d’éclairages, ou le masquage automa-tique de zones non pertinentes par exemple. Il sera testé pour optimiser sa compétence à proposer un effectif fiable β.
À partir des données existantes, les travaux actuels visent à élaborer un dispositif automatique de détermination du nombre de personnes sur la plage via un modèle de Réseau de Neurones Convolutifs Dilatés (CNN). Ce CNN s’entraine sur un corpus composé de photographies de foule et d’images de densité leur correspondant (nuage de points créés par pointage manuel des individus repérables sur l’image). Une fois entraîné, le modèle est capable de produire une image de densité à partir de toute nouvelle photographie, dont on peut aisément dériver un effectif.
Corpus d’apprentissage β Images de foule et de plages
+ images de densité Corpus d’apprentissage α Images de foule + images de densité
RÉSEAU DE NEURONES CONVOLUTIFS
Prédiction de densité β [ Output ] Prédiction de densité α [ Output ] Image à interpréter [ Input ]
Image de densité [output]
SuperC alculateur Jean Za y - CNRS x,y Nombre d’usagers
Usagers entrés sur le site - 10 au 16/07/2017
A
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 Nombre d’usagers 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h Heure d’observation Lu 10 Ma 11 Me 12 Je 13 Ve 14 Sa 15 Di 16Nombre total d’usagers par décompte sur photo - 10 au 16/07/2017
B
0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 Lu 10 Ma 11 Me 12 Je 13 Ve 14 Sa 15 Di 16Pointage Tableau de données
Prise de vue
Les deux séries de données (A et B) se complètent et fournissent des éléments de connaissance inédits sur la fréquentation du Prophète. Cependant, elles sont en quantité insuffisante pour appréhender la diversité des modes de fréquentation de la plage tout au long de la journée et de l’année.
Les données actuellement produites sur le Prophète sont, de 8 h le matin à 20 h le soir :
des effectifs de visiteurs entrant et sortant aux deux points d’accès à la plage (A) ; des nombres d’usagers sur le site (sable, zone de baignade, rochers, etc.) dérivés
à partir d’un pointage manuel sur des photos prises toutes les heures d’un point haut (B).
Du dispositif d’observation et de comptage manuel des visiteurs ...
le Prophète XVI XV XIV XIII X IX VIII VII VI V IV III I II Arrondissements municipaux Grand port maritime de Marseille Tâche urbaine Plage Plage étudiée
II I Parc national des Calanques
Sources : IGN BD Topo; EEA Urban Atlas; Ville de Marseille; PN des Calanques
2 km
Localisation du Prophète
rade de Marseille
Dans les grandes villes littorales, les plages forment un espace public et récréatif majeur, dont il faut mesurer et suivre les flux de visiteurs pour permettre la conception et l’ajustement de mesures de gestion. De multiples expérimentations ont été réalisées dans diverses villes, mais rares sont celles disposant de dispositifs pérennes d’évaluation et de suivi fin de la fréquentation de leurs plages.
Contexte et objectifs
Depuis 2013, les fréquentations et les pratiques de plusieurs plages de Marseille sont l’objet d’observations au cours de l’été, permettant de quantifier les flux de visiteurs et de mettre en évidence des fréquentations types. Pour l’une des plages les plus étudiées (le Prophète), l’objectif est désormais de définir un modèle de fréquentation. Pour ce faire, il est nécessaire de disposer de davantage de données empiriques.
