vers de nouveaux opérateurs synthèse spatio-temporels
DESCRIPTION
Les organisations utilisent régulièrement la référence spatiale dans leurs jeux de données (ex. adresse civique, nom de lieu, coordonnées). Les SIG exploitent déjà très bien ces données pour offrir différentes fonctions d’analyse spatiale. Par contre, leur capacité à produire de l’information synthèse, à mettre en évidence des tendances et à détecter des corrélations est parfois mise en doute. Ce n’est pas que les SIG ne peuvent pas le faire, c’est plutôt la lourdeur et la complexité du processus qui sont mises en cause. Ces dernières années ont vu apparaître des systèmes géodécisionnels de type SOLAP (Spatial On-Line Analytical Processing). Ces outils sont dédiés à l’exploration interactive des données spatio-temporelles et à leur analyse selon une approche considérée comme étant plus intuitive et surtout plus efficace. Cette approche, appelée « analytique » ou « multidimensionnelle », est issue du monde de l’informatique décisionnelle et fait appel au croisement d’axes d’analyse (ex. produit, région, année) organisés en hiérarchies avec différents niveaux de détails (ex. pays-province-région-MRC-ville). L’intégration de ce principe avec ceux des SIG permet de gérer la cartographie des objets étudiés. Ainsi, avec la présence d’axes d’analyse thématiques, temporels et spatiaux géométriques, l’utilisateur n’a qu’à cliquer sur le niveau de détail désiré pour chaque axe d’analyse afin d’obtenir instantanément la valeur recherchée sur une carte, un tableau, un histogramme, etc. Les analyses spatio-temporelles offertes par la technologie SOLAP actuelle demeurent simples. Il apparaît toutefois possible de développer de nouveaux opérateurs synthèse d’analyse spatio-temporelle pour tirer pleinement profit d’une telle technologie. De tels opérateurs pourront non seulement enrichir les capacités d’analyse spatio-temporelle de ces outils, mais ils permettront également de produire plus facilement les vues globales et de synthèses très appréciées des utilisateurs des SOLAP. Cette présentation portera donc sur les capacités d’analyse spatio-temporelle des outils SOLAP et sur ces nouveaux opérateurs synthèse. Différents exemples seront présentés.TRANSCRIPT
Vers de nouveaux Vers de nouveaux opopéérateurs synthrateurs synthèèse se
spatiospatio--temporelstemporels
Eve GrenierUniversité Laval
Yvan BédardUniversité Laval
Louis CloutierSyntell
Géomatique 2009
Plan de la présentation
• Approche analytique
• Distinctions entre les outils SIG et SOLAP
• Potentiel d’analyse spatio-temporelle de nouveaux opérateurs synthèse
Approche analytique
• Axes d’analyse– Thématique– Temporel– Spatial géométrique
Employés
Direction Vente
Employé A Employé B Employé C
2005 – 2008
2005 2008
Janvier Décembre
…
…
Axe d’analyse temporel Axe d’analyse thématique
Employé D
Employé C
Employé B
Employé A
Vente
Direction
Employés
Années
Produits2005 2006 2007 2008
Produit D
Produit C
Produit B
Produit A
Analyse du nombre d’unités vendues
Catégorie 1
Catégorie 2
• Axes d’analyse– Thématique– Temporel– Spatial géométrique
• Données recherchées– Données numériques– Opérateurs synthèse
Approche analytique
Employé D
Employé C
Employé B
Employé A
Vente
Direction
Employés
Années
Produits2005 2006 2007 2008
Produit D
Produit C
Produit B
Produit A
Analyse du nombre d’unités vendues
Catégorie 1
Catégorie 2
• Axes d’analyse– Thématique– Temporel– Spatial géométrique
• Données recherchées– Données numériques– Opérateurs synthèse
Approche analytique
Axes d’analyse
Employé D
Employé C
Employé B
Employé A
Vente
Direction
Employés
Années
Produits2005 2006 2007 2008
Produit D
Produit C
Produit B
Produit A
Analyse du nombre d’unités vendues
Catégorie 1
Catégorie 2
• Axes d’analyse– Thématique– Temporel– Spatial géométrique
• Données recherchées– Données numériques– Opérateurs synthèse
Approche analytique
Donnée recherchée
Employé D
Employé C
Employé B
Employé A
Vente
Direction
Employés
Années
Produits2005 2006 2007 2008
Produit D
Produit C
Produit B
Produit A
Analyse du nombre d’unités vendues
Catégorie 1
Catégorie 2
• Axes d’analyse– Thématique– Temporel– Spatial géométrique
• Données recherchées– Données numériques– Opérateurs synthèse
Approche analytique
45
Employé AProduit C2006
Employé D
Employé C
Employé B
Employé A
Vente
Direction
Employés
Années
Produits2005 2006 2007 2008
Produit D
Produit C
Produit B
Produit A
Analyse du nombre d’unités vendues
Catégorie 1
Catégorie 2
• Axes d’analyse– Thématique– Temporel– Spatial géométrique
• Données recherchées– Données numériques– Opérateurs synthèse
Approche analytique
587
Employé DTous les produitsToutes les années (2005 – 2008)
Employé D
Employé C
Employé B
Employé A
Vente
Direction
Employés
Années
Produits2005 2006 2007 2008
Produit D
Produit C
Produit B
Produit A
Analyse du nombre d’unités vendues
Catégorie 1
Catégorie 2
• Axes d’analyse– Thématique– Temporel– Spatial géométrique
• Données recherchées– Données numériques– Opérateurs synthèse
Approche analytique
Département venteProduits de Catégorie 1Toutes les années (2005 – 2008)
2154
SIG vs SOLAP
SIG
• Données détaillées
• Données d’une époque
• Manipulation des données par requêtes en langage SQL
• Analyse topologique, de proximité, de superposition, 3D…
• Temps de réponse variable selon le type d’analyse
SOLAP
• Données détaillées et de synthèse
• Données multi-époques
• Manipulation des données par navigation (clics de souris)
• Analyse par croisement de thèmes d’analyse
• Temps de réponse rapide
Production des niveaux plus génériques
Plusieurs jointures de tables nécessaires
7 x 7 x 5 = 245croisements possibles
SIG vs SOLAP
2005 – 2008
2005 20082006 2007
Tous les employés
Direction Vente
Employé A Employé B Employé C Employé D
Tous les produits
Catégorie 1 Catégorie 2
Produit A Produit B Produit C Produit D
7
7
5 Ceci n’est qu’un exemple simplifié,imaginez la réalité!
SIG vs SOLAP
Vitesse de réponse pourle calcul de données synthèses
Flexibilité d’analyse
SIG
SOLAP
Optimisation pour l’analyse de données
Optimisation pour la prise de décision
Les outils SIG et SOLAP répondent à des besoins différents et sont complémentaires
Exemple 1 : accidents routiers
Date et
heurePosition
Type de véhicule
Cause Secteur
Nb depassagers
Nb deblessés
Nb dedécès
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
Date et
heurePosition
Type de véhicule
Cause Secteur
Nb depassagers
Nb deblessésDonnées recherchées
Axes d’analyse
Nb dedécès
Combien d’accidents routiers sont survenus dans les MRC de la région de la Capitale Nationale en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
O - 15
16 - 35
36 - 50
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
Combien d’accidents routiers sont survenus dans les MRC de la région de la Capitale Nationale en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
O - 15
16 - 35
36 - 50
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
Forage sur Charlevoix
O - 3
4 - 7
8 - 10
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
Combien d’accidents routiers sont survenus dans les MRC de la région de la Capitale Nationale en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
O - 3
4 - 7
8 - 10
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
Combien d’accidents routiers sont survenus dans les MRC de la région de la Capitale Nationale en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
Forage sur Baie‐St‐Paul
Combien d’accidents routiers sont survenus dans les MRC de la région de la Capitale Nationale en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
1
Changement de donnée recherchée
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
Combien d’accidents routiers sont survenus dans les MRC de la région de la Capitale Nationale en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
1
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
Combien de blessés ont été recensés par accident dans la ville de Baie-St-Paul en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
1 - 2
3 - 4
0
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
Combien de blessés ont été recensés par accident dans la ville de Baie-St-Paul en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
1 - 2
3 - 4
0
Exemple 1 : accidents routiersAxe d’analyse spatial géométrique
Combien de blessés ont été recensés par accident dans la ville de Baie-St-Paul en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
1 - 2
3 - 4
0
Exemple 1 : accidents routiersDonnée recherchée spatiale géométrique
Date et
heure
Position
Type de véhicule
Cause Secteur
Nb depassagers
Nb deblessésDonnées recherchées
Axes d’analyse
Nb dedécès
O - 15
16 - 35
36 - 50
Exemple 1 : accidents routiersDonnée recherchée spatiale géométrique
Combien d’accidents routiers et où sont-ils survenus dans les MRC de la région de la Capitale Nationale en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
Zone d’accidents routiers
Opérateur synthèse de
regroupement
Exemple 1 : accidents routiersDonnée recherchée spatiale géométrique
Combien d’accidents routiers et où sont-ils survenus dans les MRC de la région de la Capitale Nationale en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
Forage sur Charlevoix
Zone d’accidents routiers
O - 15
16 - 35
36 - 50
Opérateur synthèse de
regroupement
O - 3
4 - 7
8 - 10
Exemple 1 : accidents routiersDonnée recherchée spatiale géométrique
Combien d’accidents routiers et où sont-ils survenus dans les MRC de la région de la Capitale Nationale en 2006 pour tous types de véhicules et de causes?
Zone d’accidents routiers
O - 3
4 - 7
8 - 10
Exemple 1 : accidents routiersDonnée recherchée spatiale géométrique
Combien d’accidents routiers et où sont-ils survenus dans les municipalités de la MRC de Charlevoix en 2006 et 2007 pour tous types de véhicules et de causes?
Zone d’accidents routiers
2006 2007
O - 3
4 - 7
8 - 10
Exemple 1 : accidents routiersDonnée recherchée spatiale géométrique
Combien d’accidents routiers et où sont-ils survenus dans les municipalités de la MRC de Charlevoix en 2006 et 2007 pour tous types de véhicules et de causes?
Zone d’accidents routiers
2006 2007
O - 3
4 - 7
8 - 10
Exemple 1 : accidents routiersDonnée recherchée spatiale géométrique
Combien d’accidents routiers et où sont-ils survenus dans les municipalités de la MRC de Charlevoix en 2006 et 2007 pour tous types de véhicules et de causes?
Zone d’accidents routiers
2006 2007
O - 3
4 - 7
8 - 10
Exemple 1 : accidents routiersDonnée recherchée spatiale géométrique
Combien d’accidents routiers et où sont-ils survenus dans les municipalités de la MRC de Charlevoix en 2006 et 2007 pour tous types de véhicules et de causes?
Zone d’accidents routiers
2006 2007
Où a-t-on répertorié des feux de forêt causés par la foudre dans la MRC de Maria-Chapdelaine de 2005 à 2008?
Exemple 2 : feux de forêt
Opérateur synthèse d’union
Où a-t-on répertorié des feux de forêt causés par la foudre dans la MRC de Maria-Chapdelaine de 2005 à 2008?
Exemple 2 : feux de forêt
Opérateur synthèse
d’intersection
Opérateur synthèse de
fusion
Opérateur synthèse d’union
Exemple 3 : VNO
Quelle est la densité des cas d’oiseaux morts atteints du virus du Nil occidental répertoriés en 2008 pour les MRC de la région de la Capitale Nationale?
O – 1 /km2
2 – 3 /km2
4 – 5 /km2
Opérateur synthèse de densité surfacique
Exemple 4 : smog
Quelle est la moyenne de superficie des épisodes de smog sur la ville de Québec ayant durés entre 4 et 8 heures en janvier 2008?
Opérateur synthèse de moyenne-superficie
O – 150 km2
151 – 300 km2
301 – 450 km2
Exemple 4 : smog
Quelle est la moyenne de superficie des épisodes de smog sur la ville de Québec ayant durés entre 4 et 8 heures en janvier 2008?
Opérateur synthèse de moyenne-superficie
O – 150 km2
151 – 300 km2
301 – 450 km2
Nombre de km de route par régionMaximum-intersectionDénombrement-adjacenceNombre d’intersection par kmEtc.
Conclusion
• Ces nouveaux opérateurs synthèse exploitent l’appartenance des objets géométriques à une région spatiale et à une époque temporelle.
• L’utilisation de ces opérateurs synthèse enrichit les capacités d’analyse spatio-temporelle des outils SOLAP.
Remerciements
• Chaire industrielle CRSNG en bases de données géospatiales décisionnelles
• CRSNG pour son financement
MERCI DE VOTRE ATTENTION!
Questions?