Slide pour l'atelier GAST, lors de EGC 2022.

1. Représentationet combinaison
de l'informationgéographique
pour l'apprentissage profond.
Azelle Courtial, GuillaumeTouya
LASTIG, Univ. Gustav Eiffel, ENSG, IGN, Champs-sur-Marne

2. Plan de la présentation
• Définition et contexte:
Cartographie, information géographique et apprentissageprofond.
• Problématique :
Une représentation de l'information géographique initiale inadaptée.
• Contributions :
Une représentation par couche de l'information géographique.
Représentation et combinaison du contexte spatial.
• Utilisation :
Génération de carte topographique d'espace urbain au 1 : 50 000.
2

3. Définition et contexte
3
Cartographie,information géographiqueet apprentissage profond.
Symbolisation Mise à l'échelle Généralisation
Base de donnée
géographique
Base de donnée
cartographique
au 1:50 000

4. Définition et contexte
4
Cartographie,information géographiqueet apprentissage profond.
Cartographie
L'apprentissage profond peut servir ...
… pour la constitution de la
base de donnée géographique
Enrichissement
de l'information
géographique.
Acquisition de
l'information
géographique.
… pour la représentation de
l'information géographique.
Généralisation
seulement.
Symbolisation
seulement.

5. Définition et contexte
5
Cartographie,information géographiqueet apprentissage profond.
Généralisation seulement. Symbolisation seulement. Cartographie
(Kang et al., 2019)
(Feng et al., 2019)
(Courtial et al., 2021)

6. Problématique
6
Une représentationde l'information géographiqueinitialeinadaptée.
Exemples d'apprentissages= images RVB
indépendantes:
• Manquer de contexte
• Résolutioninsuffisante
• Superpositiond'objets géographiques
(Isolaet al., 2017)
(Courtial et al., 2021) (Kang et al., 2019)

7. Plan de la présentation
• Définition et contexte:
Cartographie, information géographique et apprentissageprofond.
• Problématique :
Une représentation de l'information géographique initiale inadaptée.
• Contributions :
Une représentation par couche de l'information géographique.
Représentation et combinaison du contexte spatial.
• Utilisation :
Génération de carte topographique d'espace urbain au 1 : 50 000.
7

8. Contributions
8
Une représentationpar couche de l'information géographique.
Permet d'éviter la perte
d'information en cas de
superpositiond'objet de thème
différent.
Limite la complexité initiale.
Permet de limiter la confusion
entre objets de thème différents
avec une couleur de
symbolisationproche.

9. Contributions
9
A quoi sert le contexte spatial ?
Quels sont les arcs du réseau routier
importantsdans cette image ?
Ceux qui doiventabsolumentêtre
gardés en cas de généralisation?

10. Contributions
10
A quoi sert le contexte spatial ?

11. Contributions
11
Calculer le contexte spatial.
Réseau d'apprentissagepar
convolution sur les graphes

12. Contributions
Calcul d'un descripteur de
contexte spatial
• Sur l'ensemble de la zone
d'étude
Représentation / encodage
• Dans une tuile
Combinaison
•de l'information
géographiquelocale avec
l'information contextuelle
1
2
Représentationet combinaisondu contexte spatial.
(Courtial et al., 2021)

13. Contributions
13
Combinaison du contexte spatialpar empilement.

14. Contributions
14
Combinaison du contexte spatialpar fusion.

15. Plan de la présentation
• Définition et contexte:
Cartographie, information géographique et apprentissageprofond.
• Problématique :
Une représentation de l'information géographique initiale inadaptée.
• Contributions :
Une représentation par couche de l'information géographique.
Représentation et combinaison du contexte spatial.
• Utilisation :
Génération de carte topographique d'espace urbain au 1 : 50 000.
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16. 16
Générationde carte d'espace urbainau 1 : 50 000.
Utilisation
C1) Les bâtimentsdoiventavoirune taille
supérieure à un certain seuil;
C2) Le plus petit côté de chaque bâtimentdoit
être plus grand qu'un certain seuil;
C3) Les bâtimentsne doiventpas être trop
proche des symboles de routes;
C4) Les bâtiments ne doiventpas être trop
proche les uns des autres ;
C5) La densité de bâtimentdans un block doit
rester stable;
C6) Les structures de bâtimentdoivent être
préservées;
C7) Les relationstopologiquesdoivent être
préservées.

17. 17
Générationde carte d'espace urbainau 1 : 50 000.
Utilisation
C3) Les bâtimentsne doiventpas être
trop proche des symboles de routes;
- Typification desbâtiments.
- Déplacement des bâtiments.
- Déformation des arcs routiers.
- Grisage des centres villes
- Sélection du réseau routier.

18. 18
Résultat de la représentationsymbolisée vs par couche.
Utilisation

19. 19
Résultat de la combinaisonpar empilement vs par fusion
Utilisation

20. Conclusion
Aller au-delàavec la représentationpar couche
- Démonstration d'autre cas d'étude / pour d'autre tâches.
- Généralisation indépendante/ adaptéepour chaque thème cartographique.
20

21. Conclusion
Allez au-delàavec la représentationet combinaisond'information contextuelle
- Enrichissement de l’information initialefournit aux réseaux de neurones
- Elaborer des architectures de fusion d’informationsplus performantes.
21

22. Merci de votre attention !
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Me contacter: azelle.courtial@ign.fr