Géomatique décisionnelle           La place de la Géomatique Décisionnelle                dans le processus de décision   ...
Présentation                GéoDécisionnel                       Étapes Projet                Application       Conclusion...
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Présentation                  GéoDécisionnel                       Étapes Projet   Application   Conclusion  Réflexion sur...
Présentation                  GéoDécisionnel                       Étapes Projet   Application   Conclusion  Travaux futur...
Van De Casteele Arnaud   Arnaud {dot} van_de_casteele {at} mines-paristech.fr   04 93 95 75 77                            ...
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Application de la géomatique décisionnelle à l'analyse des risques naturels

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Face à l'augmentation des données disponibles, au nombre croissant d'acteurs et à la complexification des scénarios, l'environnement dans lequel évolue le décideur est marqué par une grande incertitude.

De ce fait, en plus des systèmes d'informations traditionnels (SI, SIG), s'ajoute dorénavant une nouvelle famille d'outils issue de la Géomatique Décisionnelle. Cette discipline, née de l'union des SIG et de l'informatique décisionnelle (aussi appelée Business Intelligence), vise à offrir aux décideurs une interface intuitive et rapide à partir de laquelle il est possible d'accéder à l'ensemble des données selon différents niveaux d'agrégations spatiaux, temporels ou thématiques.

Mais, la mise en place d'un tel système n'est pas sans difficulté. C'est pourquoi, cette présentation se propose d'identifier et de comprendre le rôle des différents éléments qui composent la chaine décisionnelle. Les notions d'ETL Spatial, SOLAP et GeoDashboard seront abordées au travers d'un cas pratique utilisant la base de données GASPAR.

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Application de la géomatique décisionnelle à l'analyse des risques naturels

  1. 1. Géomatique décisionnelle La place de la Géomatique Décisionnelle dans le processus de décision - Arnaud Van De Casteele - Mines ParisTech - CRC Arnaud {dot} van_de_casteele {at} mines-paristech.frLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision Les rencontres SIG La Lettre 1/28 17-05-2011
  2. 2. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionPlan Objectifs Entrepôt de données d Présentation Générale Géodécisionnel, concepts et champs dapplications Historique Le décisionnel, des besoins spécifiques Entrepôt de données spatiales Architecture géodécisionnelle Les étapes dun projet géodécisionnel Lanalyse des besoins et des ressources Préparation des données Stockage des données Représentation des données Application à la base de données Gaspar Présentation des données sources Modèle multidimensionnel Volumétrie de la base & exemples de requêtes Implémentation dans Map4Decision ConclusionLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 2/28
  3. 3. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionPlan Objectifs Entrepôt de données d Objectifs Comprendre les concepts de linformatique (Géo)Décisionnelle Identifier les étapes dun projet décisionnelLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 3/28
  4. 4. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionHistorique Besoins spécifiques Entrepôt de données Architecture géodécisionnelle Pourquoi linformatique décisionnelle ?Années 90 Augmentation des données disponibles Incohérences entre les différentes sources Architecture inadaptée au contexte décisionnel Ralentissement / Surcharge des systèmes opérationnels Codd et al, Providing OLAP to User-Analysts: An IT Mandate, 1993 Quel constat pour les SIG actuels ?Aujourdhui Des données de plus en plus abondantes Produites de manière individuelle ou par service Inadéquation des logiciels SIG à soutenir le processus décisionnel (temporalité, agrégation..) IT RoadMap to a geospatial future, 2003 Cai et al, Human-GIS Interaction Issues in Crisis Response, 2005La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 4/28
  5. 5. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionHistorique Besoins spécifiques Entrepôt de données Architecture géodécisionnelle A qui sadresse linformatique décisionnelle Acteurs Problèmes non structurés Préfet Décision à long terme Experts du domaine Décisionnel Données agrégées décisions Problèmes semi structurés Officiers, Stratégique Décision à moyen terme Responsable dintervention Données atomiques / agrégées Problèmes structurésOpérationnel Décision à court terme Pompiers informations Données atomiques policiers Pyramide danthony 1965La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 5/28
  6. 6. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionHistorique Besoins spécifiques Entrepôt de données Architecture géodécisionnelle Comparaison Opérationnel / Décisionnel Opérationnel Décisionnel Données orientées application Données orientées utilisateur Boite à outils Processus et analyses métier déjà implémentés Utilisateur Données atomiques Données atomiques et agrégées Requêtes simples Requêtes complexes Modélisation entités/relations Modélisation multidimensionnelle Mises à jour fréquentes Mises à jour contrôlées Système Optimisation du stockage Optimisation des temps de réponseLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 6/28
  7. 7. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionHistorique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle Entrepôt de données « Lentrepôt de données (Data Warehouse) est une collection de données orientées sujet, intégrées, non volatiles et historisées, organisées pour le support dun processus daide à la décision » Inmon, Building the data warehouse, 1996La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 7/28
  8. 8. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionHistorique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle Union du décisionnel et des SIG 80% des données possèdent Rapidité dexécution des requêtes une référence spatiale Modèle de données plus facile Pouvoir dabstraction de la carte Utilisation intuitive, etc... Mode dexploration privilégié, etc ... SOLAP : « Plateforme visuelle conçue spécialement pour supporter une analyse spatio-temporelle rapide et efficace à travers une approche multidimensionnelle qui comprend des niveaux d’agrégation cartographiques, graphiques et tabulaires » Bedard, Geospatial Data Warehousing, 1997 Caron, Étude du potentiel OLAP pour supporter lanalyse spatio-temporelle, 1998 Rivest et al, Toward better support for spatial decision making, 2001La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 8/28
  9. 9. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionHistorique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle Cube de données spatialExemple de requête : Quel est le nombre darrêtés de catastrophes naturelles en 2008 par commune Risques Temps Somme Moyenne France Région Dép Communes 5 124 Dimensions Somme Moyenne Faits 5 124 MesuresLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 9/28
  10. 10. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionHistorique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle Cube de données spatialExemple de requête : Quel est le nombre darrêtés de catastrophes naturelles ces 10 dernières années par région ? Risques Temps Drill-up Agrégation spatiale et temporelle France Région Dép CommunesLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 10/28
  11. 11. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionHistorique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle Les composantes de larchitecture géodécisionnelleLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 11/28
  12. 12. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionAnalyse besoins & ressources Préparation des données Stockage des données Représentation des données Audit des besoins et des ressources Identifier les indicateurs de performance à implémenter Lister les différentes sources de données disponibles Conceptualiser le modèle multidimensionnel Accompagner les utilisateurs dans lappropriation de loutilLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 12/28
  13. 13. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionAnalyse besoins & ressources Préparation des données Stockage des données Représentation des données Extraction, transformation et chargement Capter les différentes données sources Homogénéiser les données sources Calcul / Agrégation des données pertinentes Insertion dans lentrepôt de données spatiales FME Geokettle Spatial Data Integrator www.safe.com/ www.spatialytics.org/projects/geokettle/ www.talendforge.org/wiki/doku.php?id=sdi:MainPage ETL DW SOLAPLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 13/28
  14. 14. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionAnalyse besoins & ressources Préparation des données Stockage des données Représentation des données Stockage des données Relational OLAP (ROLAP), Multidimensional OLAP (MOLAP), Hybrid OLAP (HOLAP) Spatial OLAP (MOLAP), ajout de la composante spatiale Relational OLAP (ROLAP) est le plus couramment utilisé Nécessite davoir une modélisation multidimensionnelle Possibilité dutiliser les moteurs de bases de données relationnelles (Postgres/gis, MySql, Oracle, etc) kimball, The Data WareHouse toolkit, 1996 Temps Risque Faits Modélisation multidimensionnelle Zones Organisée sous forme de - Dimensions ETL DW SOLAP - Faits - mesuresLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 14/28
  15. 15. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionAnalyse besoins & ressources Préparation des données Stockage des données Représentation des données Moteur & client SOLAP Interpréte les requêtes du client Interface multi-modale (carte, graphiques, tableaux, etc) Requêteur multidimensionnel (spatial drill-up, slic, etc) Map4Decision SAS Bridge for Esri GeoMondrian & SolapLayers www.intelli3.com/fr/map4decision.php www.sas.com/products/bridgeforesri/ www.spatialytics.org/projects/geomondrian/ ETL DW SOLAPLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 15/28
  16. 16. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionDonnées sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation Base de données Gaspar Recense les documents dinformations préventive ou à portée réglementaire sur les risques naturels Données : PPR, AZI, Arrêtés Catnat Format :Dbf, Microsoft Access 23 Tables au totalLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 16/28
  17. 17. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionDonnées sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation Modélisation en étoile 6 axes danalyse (dimension) : Date, Risque, CatNat, Azi, PPR, Communes 5 Mesures : superficie, nombre dhabitants, nombre de risque par commune, etcLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 17/28
  18. 18. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionDonnées sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation Modélisation relationnelle gaspar Modélisation en étoileLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 18/28
  19. 19. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionDonnées sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation Stockage des données Base de données : Postgresql + cartouche spatiale postGis Alimentation via lETL Talend & GeoKettle Temps de construction du cube pour deux dimensions 5 heures 242 211 lignes dans la table de faits pour uniquement deux dimensions SELECT COMMUNE.COD_REGION, Count(RISQUE_RN_RT.NUM_RN_RT) AS Nb_Risk FROM (RISQUE_RN_RT INNER JOIN (RISQUE_ALEA INNER JOIN RISQUE ON RISQUE_ALEA.NUM_ALEA = RISQUE.NUM_ALEA) ON RISQUE_RN_RT.NUM_RN_RT = RISQUE_ALEA.NUM_RN_RT) INNER JOIN ((REGION INNER JOIN (DEPARTEMENT INNER JOIN COMMUNE ON DEPARTEMENT.COD_DEPARTEMENT = COMMUNE.COD_DEPARTEMENT) ON REGION.COD_REGION = Requêtes DEPARTEMENT.COD_REGION) INNER JOIN COMMUNE_RISQUE ON Bd Relationnelle COMMUNE.COD_COMMUNE = COMMUNE_RISQUE.COD_COMMUNE) ON RISQUE.NUM_RISQUE = COMMUNE_RISQUE.NUM_RISQUE WHERE RISQUE_ALEA.NUM_RN_RT=1 OR RISQUE_ALEA.NUM_RN_RT=2 OR RISQUE_ALEA.NUM_RN_RT=3 GROUP BY RISQUE_RN_RT.NUM_RN_RT, COMMUNE.COD_REGION; SELECT "id_communes", "id_risque", "nb_risk_communes" Requêtes FROM "faitsevents" Bd Dimensionnelle WHERE ("id_communes" IN (21Reg)) AND ("id_risque" IN (3,1,2))La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 19/28
  20. 20. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionDonnées sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation Map4Decision Développé par Intelli3 (www.intelli3.com/) Co-fondateur Professeur Yvan Bédard du CRG Laval (père du SOLAP) Ajoute de la composante SOLAP au moteur cartographique JMAP Interface dadministration SOLAP : Sélection des mesures, dimensions, etc Connexion à divers sources de données : Postgres/gis, pentaho, Access Interface client : multi-vues, plusieurs modes de représentation Gestion de la composante temporelle Synchronisation des différents composants (graphiques, cartes, etc) Calcul de nouevaux indicateursLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 20/28
  21. 21. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionDonnées sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation Nombre dinondations par régionLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 21/28
  22. 22. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionDonnées sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation Nombre dinondations par département pour les Alpes MaritimesLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 22/28
  23. 23. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionDonnées sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation Analyse des risques Naturels par département dans le Languedoc RoussillonLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 23/28
  24. 24. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application ConclusionDonnées sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation Paramétrage de la symbologieLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 24/28
  25. 25. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion Réflexion sur le concept SOLAP : Avantages Utilisation intuitive par les utilisateurs même non spécialistes Requête rapides Gestion de volumes de données importants Gestion de la dimension spatiale et temporelle Amélioration du cycle décisionnel E E Cycle décisionnel classique Cycle décisionnel avec SOLAP A E Évènement SIG D A Solap D D Décideur A ActionLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 25/28
  26. 26. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion Réflexion sur le concept SOLAP : Inconvénients Offre logicielle peu développée Nécessite la mise en place dune architecture spécifique Mise en œuvre complexe Nécessite des compétences spécifiques pour la construction du système Temps de construction du cube non négligeableLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 26/28
  27. 27. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion Travaux futurs autour du SOLAP Intégration de données raster Intégration danalyses spatiales poussées Interaction avec des composants de linformatique décisionnelle (métadonnées, qualité) Solap Mobile GéocollaborationLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 27/28
  28. 28. Van De Casteele Arnaud Arnaud {dot} van_de_casteele {at} mines-paristech.fr 04 93 95 75 77 Je vous remercie de votre attention Des questions ?Remerciements à léquipe dIntelli3 pour leur disponibilitéLa place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 28/28

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