Journées de la recherche IGN 2017 - Marion Dumont

ign.fr
Cartes topographiques multi-échelles :
faciliter la navigation utilisateur
par l'ajout de représentations intermédiaires
23/03/2017IGN / LaSTIG / COGIT / Marion Dumont

CONTEXTE & PROBLÉMATIQUE
IGN / LASTIG / COGIT / MARION DUMONT 23/03/2017 2/

PROJET ANR MAPMUXING : Méthodes et outils pour la visualisation
de données cartographiques hétérogènes
 Différents types de données (référence, thématique)
 Différentes dimensions (2D, 2D ½, 3D)
 Différentes niveaux de réalisme (orthophoto, carte)
 Différentes échelles
 Différentes temporalités
23/03/2017IGN / LASTIG / COGIT / MARION DUMONT 3/

Source : Scan IGN
Niveaux de zoom
Échelle d’affichage
CARTE TOPOGRAPHIQUE MULTI-ÉCHELLE

Source : Scan IGNNiveaux de zoom

PROBLÉMATIQUE : NAVIGUER ENTRE DIFFÉRENTES ÉCHELLES
 Représentations d’un même objet parfois très différentes
 Abstractions de l’espace géographique différentes
Difficile de se repérer dans la carte après un zoom / dézoom

MÉTHODOLOGIE & PLAN DE LA PRÉSENTATION

Etude de
cartes existantes
Bonnes idées
Problèmes existants
+

Etude de
cartes existantes
Bonnes idées
Formulation
d’hypothèses
+
H1. ….
H3. ….
H2. ….
Problème
idée
H4. ….

Etude de
cartes existantes
Bonnes idées
Formulation
d’hypothèses
Implémentation dans
carte existante
+
Problème
idée
H1. ….
H3. ….
H2. ….
H4. ….

Etude de
cartes existantes
Bonnes idées
Formulation
d’hypothèses
+
H1. ….
Problème
idée
H3. ….
H2. ….
H4. ….
carte existante

Etude de
cartes existantes
Bonnes idées
Formulation
d’hypothèses
+
H1. ….
Problème
idée
H3. ….
H2. ….
H4. ….
Evaluation par
un test utilisateur
carte existante

ÉTUDE DE
CARTES MULTI-ÉCHELLES EXISTANTES

ÉTUDE DE L’EXISTANT
16 CARTES MULTI-ÉCHELLES EXISTANTES

P1. Symbolisation hétérogène
Source : Scan IGN

Source : Scan IGN Source : Scan Express IGN
Utiliser une symbolisation similaire

P2. Symbolisation / Contenu incohérent
Source : Scan Express IGN
1: 100k 1: 50k

Source : Scan IGN
1: 10k 1: 25k

Différentes sources

Utiliser base de données multi-représentation
Même source
Généralisation
cohérente
Liens

P3. Saut d’échelle d’affichage
Standard WMTS
20 - 1: 100
19 - 1: 250
18 - 1: 500
17 - 1: 1 000
16 - 1: 2 500
15 - 1: 5 000
14 - 1: 10 000
13 - 1: 25 000
12 - 1: 50 000
11 - 1: 100 000
10 - 1: 250 000
9 - 1: 500 000
8 - 1: 1 000 000
7 - 1: 2 500 000
6 - 1: 5 000 000
5 - 1:10 000 000
4 - 1: 25 000 000
3 - 1: 50 000 000
2 - 1:100 000 000
1 - 1:250 000 000
0 - 1:500 000 000Niveaux de zoom
Echelle d’affichage
(logarithmique)
1:1M
1: 500k
1: 250k
1: 100k
1: 50k
1: 25k 1: 10k
789101112131415

Zoom continu
Zoom discret
Zoom continu agrandissement agrandissement

P4. Contenu non-adapté à l’échelle d’affichage
Niv 15 ~ 1:5k Niv 14 ~ 1:10k Niv 13 ~ 1:25k
Niv 12 ~ 1:50k Niv 11 ~ 1:100k Niv 10 ~ 1:250k

Niv 15 ~ 1:5k Niv 14 ~ 1:10k Niv 13 ~ 1:25k
Niv 12 ~ 1:50k Niv 11 ~ 1:100k Niv 10 ~ 1:250k
=
=

Niv 15 ~ 1:5k Niv 14 ~ 1:10k Niv 13 ~ 1:25k
Niv 12 ~ 1:50k Niv 11 ~ 1:100k Niv 10 ~ 1:250k
=
=
1:25k 1:25k 1:100k
1:100k 1:250k 1:250k

Échelle de définition

Dériver de nouvelles cartes pour ces échelles

= échelle de définition

def = 11,578 * aff 0,8913

Respecter cette relation entre les deux échelles

P5. Différents niveaux d’abstraction
Source : ICGC Catalogne
Bâti individuel
Ilot urbain
Aire urbaine
Ville ponctuelle

Bti individuel
Ajout de niveaux intermédiaires

Bâti individuel Bâti individuel +
Ilot urbain
Aire urbaine
Stratégie d’agrégation

Source : NLS Finlande
Bâti individuel Bâti individuel +
Aire urbaine
Aire urbaine
Stratégie de superposition

P6. Perte des repères
Conservation des repères visuels
Conservation des structures spatiales
Source:
Scan Express IGN
Source:
Swisstopo

P2. Symbolisation / contenu incohérent
Corriger les cartes existantes
Zoom continu

Zoom continu
Sujets non traités
= situation initiale

Zoom continu
Création de
représentations
intermédiaires
Ajout de niveaux
de zoom
intermédiaires

FORMULATION D’HYPOTHÈSES
& IMPLÉMENTATION DANS UNE CARTE EXISTANTE

HYPOTHÈSES ET IMPLÉMENTATION
1: 10k
1: 50k
1: 25k
1: 100k
1: 50k
1: 25k
Echelle de définition
SITUATION INITIALE : SCAN EXPRESS

1: 10k
1: 50k
1: 25k
Echelle de définition
1: 100k
?
?
?
?
?
?
AJOUT DE REPRÉSENTATIONS INTERMÉDIAIRES

HYPOTHÈSE 1 : Nombre de représentations intermédiaires
« Le nombre de représentations intermédiaires
influence l’efficacité de la navigation utilisateur. »

HYPOTHÈSE 1 : Nombre de représentations intermédiaires

HYPOTHÈSE 2 : Échelles d’affichage des représentations intermédiaires
« L’échelle d’affichage des représentations
intermédiaires
influence l’efficacité de la navigation
utilisateur. »

HYPOTHÈSE 2 : Echelles d’affichage des représentations intermédiaires
Suivant le standard WMTS
Intervalles égaux
Echelles critiques
1:10k
1:10k
1:10k
1:50k
1:50k
1:50k
1:16k 1:34k1:23k
1:20k 1:30k 1:40k
? ? ?

HYPOTHÈSE 3 : Transitions entre niveaux d’abstraction
« Utiliser des représentations intermédiaires
avec une transition progressive entre deux
niveaux d’abstraction
améliore l’efficacité de la navigation utilisateur. »

HYPOTHÈSE 3 : Transitions entre niveaux d’abstraction
Transition directe
Transition par agrégation
Transition par superposition

HYPOTHÈSE 4 : Perte des repères visuels
« Préserver les repères visuels dans les
représentations intermédiaires
améliore l’efficacité de la navigation utilisateur. »

VERS UNE ÉVALUATION UTILISATEUR

Formulation d’ hypothèses sur l’amélioration de l’efficacité de la
navigation utilisateur
Vraie ou fausse ?

ÉVALUATION UTILISATEUR
Vraie ou fausse ?

Tâche
cartographique
Vraie ou fausse ?

Tâche
cartographique
H1
H4
Vraie ou fausse ?

Tâche
cartographique
ScanExpress
initiale
H1
H4
1: 25k
1: 100k
1: 50k
Vraie ou fausse ?

Tâche
cartographique
H1
H4
Comparaison
des résultats
de chaque
alternative
(temps,
précision)
Vraie ou fausse ?
ScanExpress
initial

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CONCLUSION
ET PERSPECTIVES

CONCLUSION & PERSPECTIVES
Contributions :
Formalisation de connaissances sur la production de cartes
topographiques multi-échelles
 Caractérisation des cartes existantes
 Production différente des cartes topographiques mono-échelles :
processus spécifique qui prend en compte les autres échelles
 Hypothèses sur l’amélioration des transitions

Étude de
cartes existantes
Bonnes idées
Formulation
d’hypothèses
+
H1. ….
Problème
idée
H3. ….
H2. ….
H4. ….
Évaluation par
un test utilisateur
carte existante
√√
En cours :

Résultats intermédiaires
Généralisation des routes

Résultats intermédiaires
Agrégation des ilots urbains

Perspectives :
Outils avancés de visualisation de données hétérogènes
Animation des transitions

MERCI DE VOTRE ATTENTION !
AVEZ-VOUS DES QUESTIONS ?

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