Modélisation spatiale multiscalaire de phénomènes sociaux Réalisation du logiciel Hypercarte...
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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
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IntroductionIntroduction
Contexte du stageContexte du stage Le projet HypercarteLe projet Hypercarte Le logiciel HypercarteLe logiciel Hypercarte
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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
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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
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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
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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
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Introduction >Introduction > Le logiciel Le logiciel HypercarteHypercarte
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
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Introduction >Introduction > Le logiciel Le logiciel HypercarteHypercarte
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
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Introduction >Introduction > Le logiciel Le logiciel HypercarteHypercarte
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
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Introduction >Introduction > Le logiciel Le logiciel HypercarteHypercarte
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
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1212
PlanPlan
IntroductionIntroduction Cahier des chargesCahier des charges PropositionProposition ConclusionConclusion
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1313
Cahier des chargesCahier des charges
« Amélioration du logiciel existant »« Amélioration du logiciel existant »
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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
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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
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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
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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
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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
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1919
Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
Spécialisation de Spécialisation de classesclasses PrincipePrincipe Map
if (disc) {
}
DiscMap
DeviationMapif (deviation) {
}
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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
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2121
Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
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
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2222
utilise
Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
Architecture logicielle trois-Architecture logicielle trois-tierstiers
utilise
utilise
utilise
« metaclasse »
Classe Métier
« metaclasse »
Classe Technique
« metaclasse »
Classe Graphique
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2323
Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
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
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2424
Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
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
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2525
Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
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
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2626
Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
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
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Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
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
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Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
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
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2929
ClassesTechniques
ClassesGraphiques
Proposition > Restructuration de l’application >Proposition > Restructuration de l’application >
SynthèseSynthèse
Dispatcher
Parameters Map Legend
Settings
LectureLectureEcritureEcriture
Logic
Lecture / EcritureLecture / Ecriture
Cache
ClassesMétier
EcritureEcriture
LectureLecture
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3030
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
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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
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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
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3333
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3434
Proposition > Remodelage de l’interface >Proposition > Remodelage de l’interface >
Amélioration du rapport Amélioration du rapport surfaciquesurfacique
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3535
Proposition > Remodelage de l’interface >Proposition > Remodelage de l’interface >
Amélioration de la Amélioration de la personnalisabilitépersonnalisabilité
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3636
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
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3737
Proposition >Proposition > Ajout de Ajout de fonctionnalitésfonctionnalités Sauvegarde / restauration du Sauvegarde / restauration du
contextecontexte Génération d’un rapport imprimableGénération d’un rapport imprimable
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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>
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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;" />
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4040
DémonstrationDémonstration
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4141
PlanPlan
IntroductionIntroduction Cahier des chargesCahier des charges PropositionProposition ConclusionConclusion
– BilanBilan– PerspectivesPerspectives– Bilan personnelBilan personnel
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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
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4343
Conclusion >Conclusion > Bilan Bilan
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
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4444
Conclusion >Conclusion > Bilan Bilan
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
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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
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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
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4747
QuestionsQuestions