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.

1. Géomatique décisionnelle
Application de la géomatique décisionnelle
à l'analyse des risques naturels
- Arnaud Van De Casteele -
Mines ParisTech - CRC
Arnaud {dot} van_de_casteele {at} mines-paristech.fr
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision
Les rencontres SIG La Lettre 1/28
17-05-2011

2. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Plan Objectifs Entrepôt de données d
Présentation Générale
Géodécisionnel, concepts et champs d'applications
Historique
Le décisionnel, des besoins spécifiques
Entrepôt de données spatiales
Architecture géodécisionnelle
Les étapes d'un projet géodécisionnel
L'analyse 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
Conclusion
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 2/28

3. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Plan Objectifs Entrepôt de données d
Objectifs
Comprendre les concepts de l'informatique (Géo)Décisionnelle
Identifier les étapes d'un projet décisionnel
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 3/28

4. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Historique Besoins spécifiques Entrepôt de données Architecture géodécisionnelle
Pourquoi l'informatique 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 ?
Aujourd'hui
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, 2005
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 4/28

5. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Historique Besoins spécifiques Entrepôt de données Architecture géodécisionnelle
A qui s'adresse l'informatique 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 d'intervention
Données atomiques / agrégées
Problèmes structurés
Opérationnel Décision à court terme Pompiers
informations Données atomiques policiers
Pyramide d'anthony 1965
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6. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Historique 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 réponse
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7. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Historique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle
Entrepôt de données
« L'entrepôt de données (Data Warehouse) est une collection de données orientées sujet,
intégrées, non volatiles et historisées, organisées pour le support d'un processus
d'aide à la décision »
Inmon, Building the data warehouse, 1996
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 7/28

8. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Historique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle
Union du décisionnel et des SIG
80% des données possèdent
Rapidité d'exécution des requêtes
une référence spatiale
Modèle de données plus facile
Pouvoir d'abstraction de la carte
Utilisation intuitive, etc...
Mode d'exploration 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 l'analyse spatio-temporelle, 1998
Rivest et al, Toward better support for spatial decision making, 2001
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 8/28

9. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Historique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle
Cube de données spatial
Exemple de requête :
Quel est le nombre d'arrêtés de catastrophes naturelles en 2008 par commune
Risques
Temps
Somme
Moyenne
France Région Dép Communes
5 124
Dimensions
Somme
Moyenne Faits
5 124 Mesures
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10. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Historique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle
Cube de données spatial
Exemple de requête :
Quel est le nombre d'arrêtés de catastrophes naturelles ces 10 dernières années par région ?
Risques
Temps
Drill-up
Agrégation spatiale et temporelle
France Région Dép Communes
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 10/28

11. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Historique Besoins spécifiques Entrepôt de données spatial Architecture géodécisionnelle
Les composantes de l'architecture géodécisionnelle
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 11/28

12. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Analyse 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 l'appropriation de l'outil
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 12/28

13. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Analyse 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 l'entrepôt 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 SOLAP
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 13/28

14. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Analyse 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 d'avoir une modélisation multidimensionnelle
Possibilité d'utiliser 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
- mesures
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 14/28

15. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Analyse 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 SOLAP
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 15/28

16. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Données sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation
Base de données Gaspar
Recense les documents d'informations préventive ou à portée réglementaire sur les risques naturels
Données : PPR, AZI, Arrêtés Catnat
Format :Dbf, Microsoft Access
23 Tables au total
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 16/28

17. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Données sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation
Modélisation en étoile
6 axes d'analyse (dimension) : Date, Risque, CatNat, Azi, PPR, Communes
5 Mesures : superficie, nombre d'habitants, nombre de risque par commune, etc
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 17/28

18. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Données sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation
Modélisation relationnelle gaspar
Modélisation en étoile
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 18/28

19. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Données sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation
Stockage des données
Base de données : Postgresql + cartouche spatiale postGis
Alimentation via l'ETL 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. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Données 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 d'administration 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 indicateurs
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 20/28

21. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Données sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation
Nombre d'inondations par région
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 21/28

22. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Données sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation
Nombre d'inondations par département pour les Alpes Maritimes
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 22/28

23. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Données sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation
Analyse des risques Naturels par département dans le Languedoc Roussillon
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 23/28

24. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Données sources Modèle multidimensionnel Volumétrie &requêtes Implémentation
Paramétrage de la symbologie
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 24/28

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 Action
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 25/28

26. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Réflexion sur le concept SOLAP : Inconvénients
Offre logicielle peu développée
Nécessite la mise en place d'une architecture spécifique
Mise en œuvre complexe
Nécessite des compétences spécifiques pour la construction du système
Temps de construction du cube non négligeable
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 26/28

27. Présentation GéoDécisionnel Étapes Projet Application Conclusion
Travaux futurs autour du SOLAP
Intégration de données raster
Intégration d'analyses spatiales poussées
Interaction avec des composants de l'informatique décisionnelle (métadonnées, qualité)
Solap Mobile
Géocollaboration
La place de la géomatique décisionnelle dans le processus de décision 27/28

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 l'équipe d'Intelli3 pour leur disponibilité
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