Modélisation spatiale multiscalaire de phénomènes sociaux Réalisation du logiciel Hypercarte...

Modélisation spatiale Modélisation spatiale multiscalairemultiscalaire

de phénomènes sociauxde phénomènes sociaux

Réalisation du logiciel Réalisation du logiciel HypercarteHypercarte

Olivier CuenotOlivier Cuenot

Mémoire d’ingénieur CNAM – 31 mars 2005Mémoire d’ingénieur CNAM – 31 mars 2005

Réalisation du logiciel Hypercarte – Olivier Cuenot – Mémoire d'ingénieur CNAM – 31 mRéalisation du logiciel Hypercarte – Olivier Cuenot – Mémoire d'ingénieur CNAM – 31 mars 2005ars 2005

22

PlanPlan

IntroductionIntroduction Cahier des chargesCahier des charges PropositionProposition ConclusionConclusion


33

IntroductionIntroduction

Contexte du stageContexte du stage Le projet HypercarteLe projet Hypercarte Le logiciel HypercarteLe logiciel Hypercarte


44

Introduction >Introduction > Contexte du stage Contexte du stage

IMAGIMAGInstitut d’Informatique et Mathématiques Institut d’Informatique et Mathématiques Appliquées de GrenobleAppliquées de Grenoble

Laboratoire LSR-IMAGLaboratoire LSR-IMAGLogiciels, Systèmes et RéseauxLogiciels, Systèmes et Réseaux


55

Introduction >Introduction > Contexte du stage Contexte du stage

Equipe SIGMAEquipe SIGMASystèmes d’Information : inGénierie et Systèmes d’Information : inGénierie et MultimédiAMultimédiA

– Axe ComposantsAxe Composants ComposantsComposants Patrons d’ingénieriePatrons d’ingénierie

– Axe Multimédia-WebAxe Multimédia-Web SIMWSIMW SIGSIG


66

Un objectifUn objectifCréation d’outils d’analyse spatialeCréation d’outils d’analyse spatialeet plus particulièrement de cartographie dynamique et plus particulièrement de cartographie dynamique de visualisation de phénomènes socio-économiques de visualisation de phénomènes socio-économiques

Quatre partenairesQuatre partenaires– UMR Géographie-CitésUMR Géographie-Cités– UMS RiateUMS Riate– Projet Apache (INRIA) – ID-IMAGProjet Apache (INRIA) – ID-IMAG– Axe Multimédia-Web de l’équipe SIGMA (LSR-Axe Multimédia-Web de l’équipe SIGMA (LSR-

IMAG)IMAG)

Introduction >Introduction > Le projet Le projet HypercarteHypercarte


77

Introduction >Introduction > Le logiciel Le logiciel HypercarteHypercarte

Outil d’analyse spatiale Outil d’analyse spatiale multiscalairemultiscalaire– AnalyseAnalyse

Indicateurs statistiquesIndicateurs statistiques CombinaisonCombinaison

– MultiscalaireMultiscalaire– EspaceEspace

Maillé Maillé ATM : Analyse Territoriale Multiscalaire ATM : Analyse Territoriale Multiscalaire Non maillé Non maillé ASM : Analyse Spatiale ASM : Analyse Spatiale

MultiscalaireMultiscalaire


88


Outil d’analyse territoriale Outil d’analyse territoriale multiscalairemultiscalaire– IndicateursIndicateurs

socio-économiquessocio-économiques– Rapport entre lesRapport entre les

indicateursindicateurs– Niveau de maillageNiveau de maillage– Espace d’étudeEspace d’étude


99


Déviation d’une unité territoriale par Déviation d’une unité territoriale par rapport :rapport :– À un espaceÀ un espace– À une unité territorialeÀ une unité territoriale

de maillage supérieurede maillage supérieure– Aux unités voisinesAux unités voisines


1010


Structure des donnéesStructure des données– Niveaux de maillageNiveaux de maillage– Unités territorialesUnités territoriales

Pays

Landers allemands, etc.

Régions françaises, etc.

Départements français, etc.

NIVEAU 0

NIVEAU 1

NIVEAU 2

NIVEAU 3

France

Centre-Est

Rhône-Alpes

Isère

Allemagne

Sud-Ouest

Auvergne

Rhône


1111


Logiciel de cartographie Logiciel de cartographie interactiveinteractive

– Construction de cartesConstruction de cartes– Mise en forme des cartesMise en forme des cartes– Manipulation des cartes construitesManipulation des cartes construites– Recalcul des cartes à la voléeRecalcul des cartes à la volée


1212

PlanPlan



1313

Cahier des chargesCahier des charges

« Amélioration du logiciel existant »« Amélioration du logiciel existant »


1414

Cahier des charges > Cahier des charges > Le prototypeLe prototype Point fortPoint fort

– Validation de choix techniques : Java & SwingValidation de choix techniques : Java & Swing FaiblessesFaiblesses

– Code complexeCode complexe– Performances et fiabilité moyennesPerformances et fiabilité moyennes

ManquesManques– Sauvegarde/restauration de sessionSauvegarde/restauration de session– Production d’un rapport imprimableProduction d’un rapport imprimable

Fort potentiel d’améliorationFort potentiel d’amélioration


1515

Cahier des chargesCahier des charges

Des alternatives ?Des alternatives ?– MapInfo (MapBasic)MapInfo (MapBasic)– MapServer (MapScript)MapServer (MapScript)

Réécriture complèteRéécriture complète Limitations ?Limitations ?

Notre proposition :Notre proposition : Amélioration du Amélioration du

prototypeprototype


1616

Cahier des charges >Cahier des charges > Tâches à Tâches à réaliserréaliser

Amélioration des performances, de la Amélioration des performances, de la fiabilité, de l’évolutivitéfiabilité, de l’évolutivité

Restructuration de l’applicationRestructuration de l’application Amélioration de l’ergonomieAmélioration de l’ergonomie

Remodelage de l’interfaceRemodelage de l’interface Sauvegarde/restauration du contexte Sauvegarde/restauration du contexte

utilisateurutilisateur Production d’un rapport imprimableProduction d’un rapport imprimable

Ajout de fonctionnalitésAjout de fonctionnalités


1717

PlanPlan

IntroductionIntroduction Cahier des chargesCahier des charges PropositionProposition

– Restructuration de l’applicationRestructuration de l’application– Remodelage de l’interfaceRemodelage de l’interface– Ajout de fonctionnalitésAjout de fonctionnalités

ConclusionConclusion


1818

Proposition >Proposition >

Restructuration de Restructuration de l’applicationl’application Spécialisation de classesSpécialisation de classes Architecture logicielle trois-tiersArchitecture logicielle trois-tiers Communication inter-composantCommunication inter-composant Regroupement des paramètresRegroupement des paramètres Gestion de cachesGestion de caches Isolement de la logique applicativeIsolement de la logique applicative


1919

Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >

Spécialisation de Spécialisation de classesclasses PrincipePrincipe Map

if (disc) {

}

DiscMap

DeviationMapif (deviation) {

}


2020

Proposition > Restructuration de l’application > Proposition > Restructuration de l’application >

Spécialisation de Spécialisation de classesclasses ExempleExemple

Map

DenominatorMap

NumeratorMap

DiscMap IndicatorMap

ContextMap

DeviationMap

SynthesisMap

LocalDeviationMap

MediumDeviationMap

GlobalDeviationMap


2121


Spécialisation de Spécialisation de classesclasses AvantagesAvantages

– Lisibilité du codeLisibilité du code– Mise en facteur du code communMise en facteur du code commun

InconvénientInconvénient– Multiplication de classesMultiplication de classes


2222

utilise


Architecture logicielle trois-Architecture logicielle trois-tierstiers

utilise

utilise

utilise

« metaclasse »

Classe Métier

« metaclasse »

Classe Technique

« metaclasse »

Classe Graphique


2323


Communication inter-Communication inter-composantcomposant PrincipePrincipe

– Communication entre composants par Communication entre composants par notification d’événementsnotification d’événements

– Utilisation d’un distributeur Utilisation d’un distributeur (dispatcher)(dispatcher)– Enregistrement des composants auprès Enregistrement des composants auprès

du distributeurdu distributeur


2424


Communication inter-Communication inter-composantcomposant AvantagesAvantages

– Anonymat des composantsAnonymat des composants– Ajout simplifié de composants Ajout simplifié de composants – Plusieurs origines pour un événementPlusieurs origines pour un événement

InconvénientInconvénient– Incertitude sur l’ordre de transmission Incertitude sur l’ordre de transmission

d’un événement aux composants d’un événement aux composants enregistrésenregistrés


2525


Regroupement des Regroupement des paramètresparamètres PrincipePrincipe

– Pour les paramètres modifiables par Pour les paramètres modifiables par l’utilisateur (facteur de zoom, etc.)l’utilisateur (facteur de zoom, etc.)

– Paramètres de l’application = attributs Paramètres de l’application = attributs de la classe statique de la classe statique SettingsSettings

AvantageAvantage– Implémentation de la sauvegarde du Implémentation de la sauvegarde du

contexte plus facilecontexte plus facile


2626


Gestion de Gestion de cachescaches PrincipePrincipe

– Mise en place de 2 cachesMise en place de 2 caches Cache N1 : Stockage des unités territoriales Cache N1 : Stockage des unités territoriales

utiliséesutilisées Cache N2 : Stockage du rapport et des Cache N2 : Stockage du rapport et des

déviations calculés pour chaque unité de N1déviations calculés pour chaque unité de N1

– Obsolescence adaptativeObsolescence adaptative– Repeuplement à l’utilisationRepeuplement à l’utilisation


2727


Gestion de Gestion de cachescaches AvantagesAvantages

– N1 évite le parcours systématique de la N1 évite le parcours systématique de la liste complète des unités territorialesliste complète des unités territoriales

– N2 évite la répétition de calculs en N2 évite la répétition de calculs en virgule flottantevirgule flottante


2828


Isolement de la logique Isolement de la logique applicativeapplicative PrincipePrincipe

– Centralisation de la logique métierCentralisation de la logique métier– Utilisation de la couche de Utilisation de la couche de

communication inter-composantcommunication inter-composant AvantagesAvantages

– Pilotage des micro-tâchesPilotage des micro-tâches– Composants graphiques facilement Composants graphiques facilement

interchangeablesinterchangeables


2929

ClassesTechniques

ClassesGraphiques


SynthèseSynthèse

Dispatcher

Parameters Map Legend

Settings

LectureLectureEcritureEcriture

Logic

Lecture / EcritureLecture / Ecriture

Cache

ClassesMétier

EcritureEcriture

LectureLecture


3030

PlanPlan





3131

Proposition > Proposition >

Remodelage de Remodelage de l’interfacel’interface Normalisation de l’interfaceNormalisation de l’interface Amélioration du rapport surfaciqueAmélioration du rapport surfacique Amélioration de la personnalisabilité Amélioration de la personnalisabilité

de l’interfacede l’interface


3232

Proposition > Remodelage de l’interface >Proposition > Remodelage de l’interface >

Normalisation de Normalisation de l’interfacel’interface Respect de recommandations Respect de recommandations

ergonomiquesergonomiques– Bastien & Scapin, CNRSBastien & Scapin, CNRS– Apple, Gnome, Microsoft, etc.Apple, Gnome, Microsoft, etc.

Ajout de barresAjout de barres– MenuMenu– OutilsOutils– StatutStatut

Nouveau Nouveau Look and FeelLook and Feel– Adaptation de la bibliothèque JGoodiesAdaptation de la bibliothèque JGoodies– Ajout de dégradésAjout de dégradés


3333


3434


Amélioration du rapport Amélioration du rapport surfaciquesurfacique


3535


Amélioration de la Amélioration de la personnalisabilitépersonnalisabilité


3636

PlanPlan





3737

Proposition >Proposition > Ajout de Ajout de fonctionnalitésfonctionnalités Sauvegarde / restauration du Sauvegarde / restauration du

contextecontexte Génération d’un rapport imprimableGénération d’un rapport imprimable


3838

Proposition > Ajout de fonctionnalités >Proposition > Ajout de fonctionnalités >

Sauvegarde / restauration du Sauvegarde / restauration du contextecontexte SauvegardeSauvegarde

– Copie des attributs de l’instance de la Copie des attributs de l’instance de la classe classe SettingsSettings

– Enregistrement d’un fichier en XMLEnregistrement d’un fichier en XML RestaurationRestauration

– Lecture du fichierLecture du fichier– Affectation des attributsAffectation des attributs– Envoi d’un événement à tous les Envoi d’un événement à tous les

composantscomposants

<?xml version='1.0'?><hypercarte>

<zoom_factor>0.0</zoom_factor><pan_x>30</pan_x><pan_y>-82</pan_y><enable_pan>true</enable_pan><enable_histogram>true</enable_histogram><display_parameters>true</display_parameters><display_toolbar>true</display_toolbar><expand_map>false</expand_map><minimize_details>false</minimize_details><indicator_numerator>GDPEU99E</indicator_numerator><indicator_denominator>POPMT99E</indicator_denominator><elementary_zoning>Nuts_2</elementary_zoning><study_area>UE29</study_area><reference_area>UE25</reference_area><reference_zoning>Nuts_0</reference_zoning><reference_neighbourhood>Contiguity</

reference_neighbourhood><reference_value>0.0</reference_value>

<map0><color>0</color>

</map0> <map1>

<color>1</color><disc_size>0.5</disc_size>

</map1>


3939

Proposition > Ajout de fonctionnalités >Proposition > Ajout de fonctionnalités >

Génération d’un Génération d’un rapportrapport FormatFormat

– XHTML 1.1XHTML 1.1 ContenuContenu

– ContexteContexte– DonnéesDonnées

Tableau des données calculéesTableau des données calculées

– CartesCartesImages PNG générées par chaque instance de Images PNG générées par chaque instance de cartescartes

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.1//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml11/DTD/xhtml11.dtd"><html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en"> <head><meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=iso-8859-1" /> <title>ESPON HYPERATLAS - MULTISCALAR TERRITORIAL ANALYSIS</title> </head> <body> <h1>ESPON HYPERATLAS - MULTISCALAR TERRITORIAL ANALYSIS</h1> <h2>Parameters</h2> <h3>Space and Zoning</h3> <ul> <li><b>Study Area:</b> UE29</li> <li><b>Elementary Zoning:</b> Nuts_2</li> </ul> <h3>Indicator</h3> <ul> <li><b>Numerator:</b> Gross domestic product in euros in 1999 in thousands</li> <li><b>Denominator:</b> Average population in 1999 in thousands</li> </ul> <h3>Contexts of Reference</h3> <ul> <li><b>Global:</b> UE25</li> <li><b>Medium:</b> Nuts_0</li> <li><b>Local:</b> Contiguity</li> </ul> <h2>Generated maps</h2> <div> <img src="map0.png" alt="Map" style="border:solid 1px #000;" /> <img src="map1.png" alt="Map" style="border:solid 1px #000;" /> <img src="map2.png" alt="Map" style="border:solid 1px #000;" />


4040

DémonstrationDémonstration


4141

PlanPlan


– BilanBilan– PerspectivesPerspectives– Bilan personnelBilan personnel


4242

Conclusion >Conclusion > Bilan Bilan

Performances amélioréesPerformances améliorées Fiabilité renforcéeFiabilité renforcée Evolutivité augmentéeEvolutivité augmentée Ergonomie améliorée Ergonomie améliorée

PrototypPrototypee

Notre Notre versionversion

ClassesClasses 5454 139139

Lignes de codeLignes de code 11 30011 300 24 00024 000

Affichage de Affichage de cartecarte

16/10 16/10 secsec

3/10 sec3/10 sec


4343


PrésentationsPrésentations– Symposium RIATESymposium RIATE

(Nimègue, NL) – 09/04(Nimègue, NL) – 09/04– Festival International de GéographieFestival International de Géographie

Saint-Dié-des-Vosges – 10/04Saint-Dié-des-Vosges – 10/04– Fête de la ScienceFête de la Science

Grenoble et Paris – 10/04Grenoble et Paris – 10/04


4444


Soumission de publicationSoumission de publication– Colloque International de Géomatique et Colloque International de Géomatique et

d'Analyse Spatiale (Avignon) – 06/05d'Analyse Spatiale (Avignon) – 06/05 UtilisationsUtilisations

– Réalisation d’un cédérom pour RIATERéalisation d’un cédérom pour RIATE– Application à la Tunisie en coursApplication à la Tunisie en cours– Application à la ville de Yaoundé Application à la ville de Yaoundé

(Cameroun) en cours(Cameroun) en cours


4545

Conclusion >Conclusion > Perspectives Perspectives

Module d’analyse territorialeModule d’analyse territoriale– Améliorations ergonomiques Améliorations ergonomiques Ch. Ch.

ChabertChabert– Extensions Extensions HyperAdmin HyperAdmin

Nouveau module d’analyse spatialeNouveau module d’analyse spatiale– Implémentation d’un serveur de Implémentation d’un serveur de

données et de calculsdonnées et de calculs– Implémentation de méthodes de lissageImplémentation de méthodes de lissage


4646

Conclusion >Conclusion > Bilan personnel Bilan personnel

TechniqueTechnique– Connaissances approfondies en JavaConnaissances approfondies en Java– Utilisation de XML et UMLUtilisation de XML et UML

Découverte de domainesDécouverte de domaines– Recherche en informatiqueRecherche en informatique– Cartographie et géo-statistiqueCartographie et géo-statistique– EnseignementEnseignement


4747

QuestionsQuestions

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