Il est important d'assurer la qualité des données dans les applications géomatiques. Aussi, dès leur conception, un langage de contraintes peut être associé aux langages de modélisation classiques afin de spécifier formellement les contraintes alphanumériques et spatiales que le langage devra respecter. Le but de cette thèse était donc de proposer un langage de contraintes pour spécifier les conditions qu'un système agricole doit respecter pour être cohérent. Pour cela, nous avons étendu au niveau spatiale OCL, le langage de contrainte associé à UML. Par l'intégration de types spatiaux et de modèles de spécifications de relations topologiques, les extensions proposées permettent de décrire des contraintes spatiales à partir d'un modèle de classe UML étendu au spatial. L'expressivité de chaque proposition d'extension d'OCL a été étudiée. Ces langages ont été implémentés à travers l'extension d'un générateur de code, OCL2SQL et expérimenté au Cemagref dans le cadre SIGEMO

Aide à la conception de légendes personnalisées et originales : proposition d'une méthode coopérative pour le choix des couleurs Les utilisateurs s'approprient aisément les outils cartographiques numériques pour se construire leur propre carte. Cependant, l'accès aux outils ne suffit pas pour concevoir une légende cartographique de qualité. Il est nécessaire de savoir comment faire de bons choix de représentation graphique, en particulier de bons choix de couleurs. Une expertise cartographique comportant des connaissances en sémiologie graphique et en perception des couleurs (contrastes et harmonies) est nécessaire : soit l'utilisateur possède ces connaissances, soit les outils doivent les lui apporter. Dans ce contexte, nous cherchons à aider les utilisateurs à concevoir des légendes personnalisées et originales, en nous concentrant sur l'aide au choix des couleurs. Nous proposons une méthode de conception coopérative en quatre phases reposant sur des interactions homme-machine : 1- choix d'une source d'inspiration, 2- acquisition des préférences de l'utilisateur sur les sources d'inspiration, 3- interprétation des préférences et construction de légendes adaptées, 4- retouche de légendes. Deux stratégies de conception sont envisagées en utilisant deux types de sources d'inspiration : des échantillons de carte et des toiles de maîtres. En partant du constat que des désaccords entre l'utilisateur et le système peuvent se produire, nous proposons d'utiliser des techniques de dialogue homme-machine pour améliorer l'adaptation du système à l'utilisateur. Le modèle de dialogue ainsi proposé est implémenté dans le prototype COLorLEGend (COLLEG)

Les cartes sur ce document ont été toutes conçues par l'auteur avec la logiciel ARCGIS version 9.3. / L’immigration dans les grandes métropoles comme Montréal est un phénomène qui prend de l’ampleur, ces dernières années. Or, si les ménages immigrants récents constituent un apport positif important dans la croissance démographique, sociale, culturelle et économique de notre société, l’amélioration de leur situation socioéconomique et des conditions des logements qu’ils occupent ne semble pas être la priorité des politiques d’habitation des pouvoirs publics. Malgré l’abondance des données statistiques sur l’immigration, il s’avère que l’on connaît peu sur les conditions de logement de ce type de ménages et de la qualité des aides publiques en matière de logements sociaux qui leur sont destinées. Notre recherche, par une méthode quantitative et une technique d’analyse statistique, a mené une recherche empirique sur la population de l’agglomération de Montréal, spécialement celle de Côte-des-Neiges, pour analyser la situation socioéconomique des ménages immigrants récents et leurs conditions de logement. Ceci pour connaître si les ménages immigrants récents ont un niveau socioéconomique inférieur à la moyenne des ménages de l’agglomération, pour constituer les ménages les plus démunis, et si leurs conditions de logement sont défavorables par rapport à celles de la moyenne des ménages de l’agglomération et ainsi figurent parmi les plus mal-logés. Dans un deuxième temps, notre recherche, par une méthode graphique et une technique de cartographie, a voulu illustrer puis comprendre la logique d’implantation des logements développés par l’opération 5000/15000 logements sociaux communautaires. Comprendre cette logique dans sa prise en considération du choix de logement initial des ménages immigrants récents et dans l’uniformité de la répartition de ses logements sur le territoire de l’agglomération de Montréal. / Immigration in big cities like Montreal is a phenomenon which is growing in recent years. However, if households recent immigrants are an important positive contribution in the population growth, social, cultural and economic development of our society, improving their socioeconomic situation and conditions of housing they occupy, do not seem to be the priority housing policies of the government. Despite abundance of statistical data on immigration, it turns out that we know little about the housing conditions of such households and Quality of public support for their social housing are intended. Our research, by a quantitative method and analysis technique Statistics conducted empirical research on population Greater Montreal, especially that of Côte-des-Neiges, for analyze the socioeconomic situation of households and recent immigrants their housing conditions. This to know if households Recent immigrants have a lower socioeconomic level than the average of households in the city, to constitute the poorest households poor, and if their housing conditions are unfavorable report to those of average households in the city and so are among the most poorly housed. In our search for a second time, by a graphical method and mapping technique, we want to illustrate and then understand the logic implementation of housing, developed by the operation 5000/15000 housing community. Understanding this logic in its decision considering the initial choice of accommodation of households recent immigrants and in its uniformity of distribution of its units on the agglomeration of Montreal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Cette thèse traite de la révision automatique des connaissances contenues dans les systèmes fonctionnant par exploration informée d'arbres d'états. Ces systèmes, de par leur performance, sont employés dans de nombreux domaines applicatifs. En particulier, des travaux ont proposés d’utiliser cette approche dans le cadre de l'automatisation de la généralisation de données géographiques. La généralisation de données géographique s'intéresse à la dérivation, à partir de données géographiques détaillées, de données moins détaillées adaptées à un besoin particulier (e.g. changement d'échelle). Son automatisation, enjeu majeur pour les agences cartographiques telles que l'Institut Géographique National (IGN), est particulièrement complexe. Les performances des systèmes basés sur l’exploration informée d'arbres d'états sont directement dépendantes de la qualité de leurs connaissances (heuristiques). Or, la définition et la mise à jour de ces dernières s'avèrent généralement fastidieuses. Dans le cadre de cette thèse, nous proposons une approche de révision hors ligne des connaissances basée sur le traçage du système et sur l'analyse de ces traces. Ces traces sont ainsi utilisées par un module de révision qui est chargé d'explorer l'espace des connaissances possibles et d'en modifier en conséquence les connaissances du système. Des outils de diagnostic en ligne de la qualité des connaissances permettent de déterminer quand déclencher le processus de révision hors ligne des connaissances. Pour chaque méthode et approche que nous présentons, une mise en oeuvre est détaillée et expérimentée dans le cadre de l'automatisation de la généralisation de données géographiques / This work deals with automatic knowledge revision in systems based on an informed tree search strategy. Because of their efficiency, these systems are used in numerous fields. In particular, some literature work uses this approach for the automation of geographic data generalisation. Geographic data generalisation is the process that derives data adapted to specific needs (e.g. map scale) from too detailed geographic data. Its automation, which is a major issue for national mapping agencies like Institut Géographique National (IGN), is particularly complex. The performances of systems based on informed tree search are directly dependant on their knowledge (heuristics) quality. Unfortunately, most of the time, knowledge definition and update are fastidious. In this work, we propose an offline knowledge revision approach based on the system logging and on the analysis of these logs. Thus, the logs are used by a revision module which is in charge of the system knowledge revision by knowledge space exploration. Tools for online knowledge quality diagnosis allow to determine when the offline knowledge process should be activated. For each method and each approach presented, an implementation is proposed in the context of geographic data generalisation

Cette thèse constitue une nouvelle approche pour la prédiction des maladies des plantes dans une plantation par combinaison de fusion de données et modélisation spatio-temporelle. La maladie des plantes est un problème majeur dans le monde de l'agriculture. Par exemple en Malaisie, la maladie de la pourriture de basal de la tige (BSR) causée par le champignon Ganoderma Boninense est la maladie la plus grave pour les plantations de palmiers à huile. Le champignon infecte les palmiers à huile,causant des pertes de rendement et détruisant au final les arbres. Divers facteurs ont été précédemment signalés, qui influencent l'incidence de la BSR, tels que les cultures précédentes, les techniques de replantation, les types de sols et l'âge des arbres. Une gestion efficace et durable des stratégies pour contrôler le BSR se heurte principalement à un manque de compréhension des mécanismes d'établissement de la maladie, de son développement et de sa propagation. La présente recherche est une tentative d'appliquer la technique de fusion de données et la modélisation temporelle en système d'Information géographique (SIG) pour étudier le comportement des maladies des plantes dans un domaine particulier (zone artisanale). Cette recherche portera sur comment les SIG peuvent aider à évaluer la distribution des maladies des plantes dans une plantation de petite échelle. Avec les progrès simultanés dans les systèmes de positionnement global (GPS) et l'utilisation des systèmes d'Information géographique, ces techniques ont fourni de puissants outils d'analyse pour l'agriculture de précision. Les données pour l'analyse proviennent de palmiers à huile des expériences de densité de plantation aux stations de recherche MPOB à Teluk Intan, Perak, Malaisie.Dans le cas de la maladie de la BSR, les résultats de l'émission de modélisation prédictive ont observé une corrélation entre les maladies BSR prédites avec celles visuellement données par le BSR. Il a été constaté que la modélisation prédictive proposée a bien prédit la présence de la maladie de la BSR. Même si au début d'infection des maladies BSR, le modèle n'a pas fixé exactement la distribution de la maladie, la performance du modèle sera améliorée avec la sélection de la source de données. Dans l'ensemble, le modèle a bien prédit la présence de maladies avec une précision allant jusqu'à 98,9 %. / This thesis represents a new approach for predicting plant disease in a plantation through combination of data fusion and spatio-temporal modelling. Plant disease is a major problem in the world of agriculture. Example in Malaysia, basalstem rot disease (BSR) caused by Ganoderma Boinense is the most serious disease for oil palm plantation in Malaysia. The fungus infects oil palm trees, initially causing yield loss and finally killing the trees. Various factors were previously reported to influence incidence of BSR, such as previous crops, techniques for replanting, types of soils and the age of trees. At present effective and sustainable management strategies to control BSR are hampered mainly by a lack of understanding of mechanisms of disease establishment, development and spread. The present research is an attempt to apply data fusion technique and temporal modelling in Geographical Information System (GIS) to investigate the behaviour of plant disease in a specific area (small skill area). This research will focus on how GIS can help to assess the distribution plant disease in a small scale plantation. With concurrent advances in global positioning systems (GPS) and the use of geographical Information Systems(GIS) techniques have provided powerful analysis tools for precision agriculture. Data for analysis were obtained from oil palm planting density experiments at MPOB research stations at Teluk Intan, Perak, Malaysia. In the case of BSR disease, the results of the predictive modelling show a significance correlation between predicted BSR diseases with visually observed BSR data. It found that the proposed predictive modelling has well predicted the presence of BSR disease. Although at the beginning stage of BSR diseases infection, the model has not fitted exactly the distribution of the disease, we believe that with the proper selection of the source of data, the performance of the model will be improved.Overall, the model has well predicted the presence of diseases with accuracy up to 98.9%.

Le contexte économique actuel montre que la représentation et l'analyse des données dans l'espace 3D croît de plus en plus dans les Systèmes d'Information Géographique (SIG). Le nombre d'applications SIG est en constante augmentation dans de nombreux secteurs d'activités comme par exemple la Défense, l'Aménagement du Territoire ou  la Sécurité Civile. Cependant, nous voyons l'émergence d'une forte demande pour l'analyse 3D dans les SIG. Ces développements nécessitent une standardisation des structures de données et d'échanges. Cette démarche est réalisée par l'Open Geospatial Consortium (OGC) et l'organisation internationale de normalisation (ISO). Une norme récente (ISO 19107:2003) décrit les objets complexes à prendre en compte et les traitements qu’il est possible de leur appliquer. Elle cherche à mettre en place l’interopérabilité des échanges et des analyses de données géométriques et topologiques dans les SIG. Actuellement aucune implémentation informatique complète de cette norme n’a été encore réalisée, compte tenu de son niveau d'abstraction. Une version simplifiée a toutefois été développée pour des objets uniquement 2D (ISO 19137:2007). Ce travail de thèse propose la modélisation et l’analyse d'objets complexes dans un espace tridimensionnel, et les traitements associés pour réaliser une première bibliothèque de fonctionnalités conforme à la norme ISO 19107. De plus, cette norme est actuellement portée en révision au sein du consortium OGC (Open Geospatial Consortium, www.opengeospatial.org) avec une nécessité de correction et d’évolution. Les travaux menés jusqu'à présent ont permis d’apporter une contribution pertinente avec l'ajout de nouvelles primitives géométriques, l'harmonisation de primitives par l'usage de courbes et surfaces paramétriques rationnelles. Les travaux sur cette norme ont permis également l’élaboration d'une application au sein de la société GEOMATYS, rendant possible la modélisation et l'analyse 3D d'un trafic aérien reposant sur des données SIG. / In the current economic context, the representation and the analysis of 3D data is growing more and more in the field of Geographic Information Systems (GIS). The number of GIS applications is constantly increasing in many industries, such as Defense, Regional Development and Civil Security. However, we can point out the emergence of an important request for 3D analysis in GIS. These developments require a standardization of data and exchange structures. This is carried out by Open Geospatial Consortium (OGC) and International Organization for Standardization (ISO). A recent standard (ISO 19107:2003) describes the complex objects to be taken into consideration and the associated treatments that can be used. It aims to develop interoperable exchange and analysis of geometric and topological data in GIS. Currently, no complete implementation on a computer of this standard has been done yet, regarding the level of abstraction sought. However, a simplified version was exclusively developed for 2D objects (ISO 19137:2007). This thesis proposes the modeling and the analysis of complex objects in three dimensional space, with their associated treatments. The objective is to create a first library whose the features are conform to ISO19107. Moreover, this standard is currently under review within the OGC Consortium (Open Geospatial Consortium) with a need for correction and evolution. The work done until now have enabled us to make a meaningful contribution with the addition of new geometrical primitives, the harmonization of primitives through the use of rational parametric curves and surfaces. The works on this standard also allowed the development of an application within the GEOMATYS company, making possible the 3D modeling and analysis for traffic simulation based on GIS data.

Avec le développement des mesures de pluie à hautes résolutions spatiales et temporelles , l’utilisation de modèles hydrométéorologiques distribués est désormais envisagée pour anticiper les phénomènes de crue soudaine sur les petits bassins versants non jaugés. Toutefois les approches développées jusqu’ici se sont généralement concentrées sur l’évaluation des phénomènes hydrologiques, laissant de côté la question de leurs impacts, qui dépendent fortement de la configuration du terrain et des enjeux qui y sont présents. Ce travail de thèse a permis de développer et tester une méthode d’évaluation directe de ces impacts à partir des sorties d’un modèle pluie-débit sur un territoire limité. La démarche mise en oeuvre repose sur un travail préalable d’analyse du territoire permettant d’une part d’évaluer les emprises submergées dans une large gamme de débits par une approche hydraulique simplifiée, puis de construire des relations univoques débit-enjeux pour chaque bief de cours d’eau. Ces relations permettent de produire des cartes d‘enjeux potentiellement touchés ,pouvant être actualisées régulièrement en cours d’événement. Deux études des cas ont permis de réaliser une première évaluation des performances de cette approche, du point de vue de la qualité d’estimation des emprises inondées, et du point de vue des impacts estimés à l’échelle d’un événement grâce à la comparaison avec des données d’assurance. Finalement, ces travaux ont permis de confirmer le potentiel de la méthode, dont les performances semblent en adéquation avec l’objectif visé : obtenir rapidement une première hiérarchisation des impacts occasionnés par les crues soudaines à l’échelle d’un grand territoire. / With the development of rainfall measurements at highspatial and temporal resolutions, the use of distributed hydrometeorological models is now considered to forecast flash floods on small and ungauged catchment areas. Current flashflood monitoring systems generally enable a real-time assessment of the potential flash-flood magnitudes. However they do not assess the potential impacts of flash-flood, which highly depends on the catchment areas configuration and on the importance of potentially affected assets. The purpose of this PhD research work was to develop and test a method which can be used to directly estimate the impacts of flash-floods, based on the outputs of a distributed rainfall-run off model. The approach is based on a prior analysis of the study area in order to assess the potential impact of different discharge levels on the flooded areas and to identify from geography database the associated buildings at risk. The aim is to build impact models on specific river reaches, using discharge versus impact graphs. The use of these impact models combined with a rainfall-run off model, has enabled us to compute maps of potential impacts, based on real time assessment of flood events updated every 15 minutes. This method was evaluated on two case studies looking at the accuracy and relevance of estimated impacts for each event – and comparing the outcomes to insurance losses data. This research work has helped to confirm the efficiency of this new combined method, which may become a useful tool to forecast large-scale effects of local impacts of flash-floods.

Motivée par la conviction que la science économique et la sociologie doivent se rencontrer, notre recherche a deux objectifs. Elle questionne les filiations théoriques (ou migrations conceptuelles) entre la science économique et la sociologie d’une part ; et à analyser les caractéristiques de ces filiations théoriques d’autre part. Alors que s’accroit le dialogue entre la science économique et la sociologie depuis les années 1960, des filiations théoriques entre les deux disciplines sont-elles possibles ? Et quelles en sont les caractéristiques ? Notre recherche repose sur l’étude d’un cas, celui de la théorie de l’action. Nous abordons plus précisément différents objets de cette vaste théorie : la théorie du choix rationnel, le champ de l’économie des conventions et le concept d’encastrement. L’étude révèle que les filiations théoriques entre la science économique et la sociologie sont possibles, ne sont pas systématiques et peuvent être « imparfaites ». / Motivated by the conviction that economics and sociology must combine, our research has two goals. It questions theoretical filiations (or conceptual migrations) between economics and sociology on the one hand ; and analyzes the characteristics of these theoretical filiations on the other hand. Even though the dialogue between economics and sociology has been improving since the1960s, we question whether theoretical filiations between both disciplines are possible ; as well as the nature of the characteristics ? Our research is based on a case study, the theory of action. More specifically, we discuss different objects of this vast theory: the rational choice theory, the field of économie des conventions and the concept of embeddedness. The study reveals that theoretical filiations between economics and sociology are possible, unsystematic and can be considered as « imperfect ».

Ce travail de thèse de doctorat est placé dans le domaine de la Géovisualisation utilisé pour mettre en œuvre des systèmes de aide à la décision territoriale. Ce travail de recherche est né grâce à l'établissement d’un accord entre l’Université Tor Vergata de Rome, et l’INSA (Institut National des Sciences Appliquées), de Lyon. La co-tutelle de cette thèse est née pour la nécessité d’une approche multidisciplinaire à le sujet de recherche, en profitant des compétences en matière d'urbanisme, de l’environnement et de la modélisation de territoire à l'école doctorale ‘Geoinformazione’ de l'Université de Tor Vergata, et en utilisant d’avantage les compétences dans les systèmes d'information spatiale et de la géovisualisation au laboratoire LIRIS de l'INSA. Malgré ces avantages, l’un des problèmes les plus courants en visualisation de l’information est de représenter les données d’une manière claire et compréhensible. Actuallement il ya peu de fondations scientifiques pour guider les chercheurs dans la conception visuelle de données spatiales ; il existe des méthodes systématiques limitée pour évaluer l'efficacité des solutions proposées. Dans ce travail de recherche de doctorat, des contributions seront fournis à la création d'une méthode d'évaluation systématique pour évaluer et développer des affichages visuels efficaces. Dans ce contexte l’objectif de la recherche était de trouver une méthode simple et empirique - un test en ligne - qui pourrait être facilement reproductible pour differentes scenarios, pour soutenir l’administration publique dans différents contextes et pour différentes tâches. / This PhD research work is placed in the domain of Geovisualization used to implement Territorial Intelligence and decision support systems. This research work was born through the establishment of an agreement between Tor Vergata University, Rome, and INSA (Institut National des Sciences Appliquées), Lyon. The co-supervision of this thesis was born from the necessity of a multidisciplinary approach to the research topic, taking advantage of the skills in urban planning, environment and territory modeling at the Geoinformation doctoral school of Tor Vergata University, and taking advantage of the skills in Spatial Information Systems and Geovisualization at the LIRIS Laboratory of INSA. The motivation that led us to deal with this research topic was the perception of a lack of systematic methods and universally approved empirical experiments in data visualization domain. The experiments should consider different typologies of data, different environmental contexts, different indicators and methods of representations, etc., in order to support expert users in decision making, in the urban and territorial planning and in the implementation of environmental policies. In modern societies, we have to deal with a great amount of data every day and Geovisualization permits the management, exploration and display of big and heterogeneous data in an interactive way that facilitates decision making processes. Geovisualization gives the opportunity to the user to change the visual appearance of the maps, to explore different layers of data and to highlight problems in some areas by the citizens. Despite these advantages, one of the most common problems in Information Visualization is to represent data in a clear and comprehensible way. Spatial data have a complex structure that includes spatial component, thematic attributes, and often the temporal component Actually there are limited scientific foundations to guide researchers in visual design of spatial data, and there are limited systematic and standard methods to evaluate the effectiveness of the solutions proposed. In this Phd research work, some contributions will be provided to the creation of a systematic assessment method to evaluate and to develop effective geovisualization displays. An empirical evaluation test is proposed to assess the effectiveness of some map displays, analyzing the use of three elements of visual design: 1. the spatial indicators to be represented and their context of visualization, 2. the physical dimensions of map displays, 3. the visual variables to represent different layers of information.