Transcript Modélisation spatiale multiscalaire de phénomènes sociaux Réalisation du logiciel Hypercarte

Modélisation spatiale
multiscalaire
de phénomènes sociaux
Réalisation du logiciel Hypercarte
Olivier Cuenot
Mémoire d’ingénieur CNAM – 31 mars 2005
Plan




Introduction
Cahier des charges
Proposition
Conclusion
Réalisation du logiciel Hypercarte – Olivier Cuenot – Mémoire d'ingénieur CNAM – 31 mars 2005
2
Introduction



Contexte du stage
Le projet Hypercarte
Le logiciel Hypercarte
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3
Introduction >

Contexte du stage
IMAG
Institut d’Informatique et Mathématiques
Appliquées de Grenoble

Laboratoire LSR-IMAG
Logiciels, Systèmes et Réseaux
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4
Introduction >

Contexte du stage
Equipe SIGMA
Systèmes d’Information : inGénierie et
MultimédiA
– Axe Composants
 Composants
 Patrons d’ingénierie
– Axe Multimédia-Web
 SIMW
 SIG
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Introduction >

Le projet Hypercarte
Un objectif
Création d’outils d’analyse spatiale
et plus particulièrement de cartographie dynamique de
visualisation de phénomènes socio-économiques

Quatre partenaires
–
–
–
–
UMR Géographie-Cités
UMS Riate
Projet Apache (INRIA) – ID-IMAG
Axe Multimédia-Web de l’équipe SIGMA (LSR-IMAG)
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Introduction >

Le logiciel Hypercarte
Outil d’analyse spatiale multiscalaire
– Analyse
 Indicateurs statistiques
 Combinaison
– Multiscalaire
– Espace
 Maillé  ATM : Analyse Territoriale Multiscalaire
 Non maillé  ASM : Analyse Spatiale Multiscalaire
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Introduction >

Le logiciel Hypercarte
Outil d’analyse territoriale
multiscalaire
– Indicateurs
socio-économiques
– Rapport entre les
indicateurs
– Niveau de maillage
– Espace d’étude
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Introduction >

Le logiciel Hypercarte
Déviation d’une unité territoriale par
rapport :
– À un espace
– À une unité territoriale
de maillage supérieure
– Aux unités voisines
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Introduction >

Le logiciel Hypercarte
Structure des données
– Niveaux de maillage
– Unités territoriales
NIVEAU 0
France
Pays
Allemagne
NIVEAU 1
Sud-Ouest
Centre-Est
Landers allemands, etc.
NIVEAU 2
Auvergne
Rhône-Alpes
Régions françaises, etc.
NIVEAU 3
Départements
Isère
français, Rhône
etc.
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Introduction >

Le logiciel Hypercarte
Logiciel de cartographie interactive
– Construction de cartes
– Mise en forme des cartes
– Manipulation des cartes construites
– Recalcul des cartes à la volée
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Plan




Introduction
Cahier des charges
Proposition
Conclusion
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Cahier des charges
« Amélioration du logiciel existant »
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Cahier des charges >

Le prototype
Point fort
– Validation de choix techniques : Java & Swing

Faiblesses
– Code complexe
– Performances et fiabilité moyennes

Manques
– Sauvegarde/restauration de session
– Production d’un rapport imprimable
 Fort potentiel d’amélioration
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Cahier des charges

Des alternatives ?
– MapInfo (MapBasic)
– MapServer (MapScript)
 Réécriture complète
 Limitations ?

Notre proposition :
 Amélioration du prototype
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Cahier des charges >




Tâches à réaliser
Amélioration des performances, de la fiabilité, de
l’évolutivité
 Restructuration de l’application
Amélioration de l’ergonomie
 Remodelage de l’interface
Sauvegarde/restauration du contexte utilisateur
Production d’un rapport imprimable
 Ajout de fonctionnalités
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Plan



Introduction
Cahier des charges
Proposition
– Restructuration de l’application
– Remodelage de l’interface
– Ajout de fonctionnalités

Conclusion
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Proposition >
Restructuration de l’application






Spécialisation de classes
Architecture logicielle trois-tiers
Communication inter-composant
Regroupement des paramètres
Gestion de caches
Isolement de la logique applicative
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Proposition > Restructuration de l’application >
Spécialisation de classes

Principe
Map
DiscMap
if (disc) {
}
if (deviation) {
DeviationMap
}
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Proposition > Restructuration de l’application >
Spécialisation de classes

Exemple
ContextMap
Map
DiscMap
NumeratorMap
LocalDeviationMap
IndicatorMap
DeviationMap
DenominatorMap
MediumDeviationMap
GlobalDeviationMap
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SynthesisMap
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Proposition > Restructuration de l’application >
Spécialisation de classes

Avantages
– Lisibilité du code
– Mise en facteur du code commun

Inconvénient
– Multiplication de classes
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Proposition > Restructuration de l’application >
Architecture logicielle trois-tiers
« metaclasse »
Classe Graphique
utilise
utilise
« metaclasse »
Classe Technique
utilise
utilise
« metaclasse »
Classe Métier
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Proposition > Restructuration de l’application >
Communication inter-composant

Principe
– Communication entre composants par
notification d’événements
– Utilisation d’un distributeur (dispatcher)
– Enregistrement des composants auprès du
distributeur
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Proposition > Restructuration de l’application >
Communication inter-composant

Avantages
– Anonymat des composants
– Ajout simplifié de composants
– Plusieurs origines pour un événement

Inconvénient
– Incertitude sur l’ordre de transmission d’un
événement aux composants enregistrés
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Proposition > Restructuration de l’application >
Regroupement des paramètres

Principe
– Pour les paramètres modifiables par
l’utilisateur (facteur de zoom, etc.)
– Paramètres de l’application = attributs de la
classe statique Settings

Avantage
– Implémentation de la sauvegarde du contexte
plus facile
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Proposition > Restructuration de l’application >
Gestion de caches

Principe
– Mise en place de 2 caches
 Cache N1 : Stockage des unités territoriales utilisées
 Cache N2 : Stockage du rapport et des déviations
calculés pour chaque unité de N1
– Obsolescence adaptative
– Repeuplement à l’utilisation
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Proposition > Restructuration de l’application >
Gestion de caches

Avantages
– N1 évite le parcours systématique de la liste
complète des unités territoriales
– N2 évite la répétition de calculs en virgule
flottante
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Proposition > Restructuration de l’application >
Isolement de la logique applicative

Principe
– Centralisation de la logique métier
– Utilisation de la couche de communication
inter-composant

Avantages
– Pilotage des micro-tâches
– Composants graphiques facilement
interchangeables
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Proposition > Restructuration de l’application >
Synthèse
Classes
Parameters
Graphiques
Map
Lecture
Lecture
Ecriture
Classes
Settings
Techniques
Dispatcher
Lecture / Ecriture
Classes
Métier
Legend
Cache
Ecriture
Logic
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Plan



Introduction
Cahier des charges
Proposition
– Restructuration de l’application
– Remodelage de l’interface
– Ajout de fonctionnalités

Conclusion
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Proposition >



Remodelage de l’interface
Normalisation de l’interface
Amélioration du rapport surfacique
Amélioration de la personnalisabilité de
l’interface
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Proposition > Remodelage de l’interface >
Normalisation de l’interface

Respect de recommandations ergonomiques
– Bastien & Scapin, CNRS
– Apple, Gnome, Microsoft, etc.

Ajout de barres
– Menu
– Outils
– Statut

Nouveau Look and Feel
– Adaptation de la bibliothèque JGoodies
– Ajout de dégradés
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Proposition > Remodelage de l’interface >
Amélioration du rapport surfacique
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Proposition > Remodelage de l’interface >
Amélioration de la personnalisabilité
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Plan



Introduction
Cahier des charges
Proposition
– Restructuration de l’application
– Remodelage de l’interface
– Ajout de fonctionnalités

Conclusion
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Proposition >


Ajout de fonctionnalités
Sauvegarde / restauration du contexte
Génération d’un rapport imprimable
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Proposition > Ajout de fonctionnalités >
Sauvegarde / restauration du contexte

<?xml version='1.0'?>
Sauvegarde
<hypercarte>
<zoom_factor>0.0</zoom_factor>
– Copie
des attributs de l’instance de la classe
<pan_x>30</pan_x>
<pan_y>-82</pan_y>
Settings
<enable_pan>true</enable_pan>
<enable_histogram>true</enable_histogram>
– Enregistrement
d’un fichier en XML
<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>
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<color>0</color>
Restauration
– Lecture du fichier
– Affectation des attributs
– Envoi d’un événement à tous les composants
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Proposition > Ajout de fonctionnalités >
Génération d’un rapport
Format
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.1//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml11/D
<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>
Tableau
des données
calculées
<li><b>Study
Area:</b> UE29</li>
<li><b>Elementary Zoning:</b> Nuts_2</li>
</ul>
<h3>Indicator</h3>
Images
PNG générées par chaque instance de cartes
<ul>
<li><b>Numerator:</b> Gross domestic product in euros in 1999 in thous
<li><b>Denominator:</b> Average population in 1999 in thousands</li>
</ul>
<h3>Contexts
Reference</h3>
Réalisation du
logiciel Hypercarte –of
Olivier
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39
<ul>

– XHTML 1.1
Contenu
– Contexte
– Données
– Cartes
Démonstration
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Plan




Introduction
Cahier des charges
Proposition
Conclusion
– Bilan
– Perspectives
– Bilan personnel
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Conclusion >
Classes
Lignes de code
Affichage de carte




Bilan
Prototype Notre version
54
139
11 300
24 000
16/10 sec
3/10 sec
Performances améliorées
Fiabilité renforcée
Evolutivité augmentée
Ergonomie améliorée
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Conclusion >

Bilan
Présentations
– Symposium RIATE
(Nimègue, NL) – 09/04
– Festival International de Géographie
Saint-Dié-des-Vosges – 10/04
– Fête de la Science
Grenoble et Paris – 10/04
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Conclusion >

Bilan
Soumission de publication
– Colloque International de Géomatique et
d'Analyse Spatiale (Avignon) – 06/05

Utilisations
– Réalisation d’un cédérom pour RIATE
– Application à la Tunisie en cours
– Application à la ville de Yaoundé (Cameroun)
en cours
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Conclusion >

Perspectives
Module d’analyse territoriale
– Améliorations ergonomiques  Ch. Chabert
– Extensions  HyperAdmin

Nouveau module d’analyse spatiale
– Implémentation d’un serveur de données et
de calculs
– Implémentation de méthodes de lissage
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Conclusion >

Bilan personnel
Technique
– Connaissances approfondies en Java
– Utilisation de XML et UML

Découverte de domaines
– Recherche en informatique
– Cartographie et géo-statistique
– Enseignement
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Questions
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