Université de Versailles

1.4Contribution de la thèse : Définition d’un processus d’intégration de BDG

L’objectif de cette thèse est de définir un processus de constitution de BDG multi-représentation issues de différentes BDG (figure 1). Dans ce but, un processus d’intégration de bases de données classiques sera étendu aux bases de données géographiques. Il englobera un processus d’appariement afin de relier les instances des différentes bases représentant les mêmes phénomènes du monde réel.

Cette solution paraît le meilleur compromis possible favorisant la réutilisation des nombreuses représentations existantes et étendant leur portée par une intégration de celles-ci. Le résultat de cette intégration n’est pas d’obtenir une seule représentation mais de permettre l’interopérabilité entre les bases et de relier les instances des différentes représentations représentant le même phénomène du monde réel.

Cette thèse ne pourra pas traiter de l’intégration de tous les types de BDG. Elle se concentrera uniquement sur les bases de données vectorielles planimétriques et n’abordera pas les aspects temporels. De même, cette thèse ne s’attaquera pas l’intégration de BDG réparties (sur un réseau), les représentations des BDG seront migrées sur un seul site (BDG centralisée).

figure 1 : SIG multi-représentation obtenu à partir

d'un processus d'intégration et d'appariement

Cette thèse se situe donc à la frontière de plusieurs domaines.

Tout d’abord, elle reprend les travaux déjà réalisés en intégration de BD classiques et sur l’appariement de données géographiques. Elle s'inscrit aussi dans la philosophie actuelle de partage de l'information, de la réutilisation et de l’interopérabilité entre les SGBD géographiques (Open GIS [Buehler et McKee 96], ISO/TC 211 [ISO 96], CEN/TC 287 [CEN/TC 287 96]). Par exemple, des projets comme OpenGIS ont pour but de rendre interopérables des SIG au niveau de leur modèle de données. Pour cela, ils définissent : un ensemble de types basiques de géométries qui peuvent être utilisés quelle que soit l’application ; un ensemble de services qui permettent l’accès à des SIG répartis et le partage de données. L'intégration devrait être la phase suivante de ce genre de projet, car elle permet de générer un schéma intégré et des règles de passage. L’intégration de BD est l’approche la plus puissante pour rendre les BD interopérables. Enfin, ces travaux sont connexes aux problèmes de généralisation de représentations géographiques.

Ces travaux d’intégration et d’appariement de BDG s’insèrent naturellement dans le cadre :

• 
  des recherches du laboratoire COGIT de l’IGN. En effet, ils profitent des compétences en matière de généralisation [Lagrange et Ruas 94] [Ruas et Lagrange 95] et de SIG orienté objet [David et al. 93 c], acquises au COGIT. De plus, ces travaux ont des retombées à la fois pour les recherches engagées par le COGIT et dans une vision à moyen terme pour la production et la gestion des BDG à l’IGN. Effectivement, d’un point de vue applicatif, la constitution de BD multi représentations facilite la propagation des mises à jour [Kemppainen 94] et le contrôle qualité [Grateau 94]. De plus, la BD multi-représentation peut aussi servir de plate forme pour tester les outils de généralisation. Enfin, ces travaux sont complémentaires avec les recherches qui viennent d’être engagées sur l’interopérabilité entre les différents SIG au COGIT.
  
• 
  des recherches au niveau national dans le cadre :
  
• 
  de l’axe B1 Programme de Recherche SIG (PSIG) du groupe CASSINI, pour les applications géographiques multi-échelles [Dumolard et al. 95] [Raynal et al. 96],
  
• 
  du pôle Bases de Données Spatiales (BDS) pour les BDG multi-représentations et l’intégration de schémas géographiques [Laurini 95],
  
• 
  des projets du Comité Européen des Responsables de la Cartographie Officielle (CERCO) pour favoriser l’intégration et de la diffusion des données des agences cartographiques nationales au niveau européen : produit SABE (Seamless Administrative Boundaries of Europe) du groupe MEGRIN² [MEGRIN 96] [Salgé 95].
  

1.5Plan de la thèse

La thèse s’articulera autour de deux axes : l’intégration de schémas de BDG et l’appariement des données. Le plan de cette thèse est donc le suivant :

La partie 2 sera consacrée à un état de l’art. Il décrira les nouvelles applications rendues possibles par les BD multi-représentations. Puis, les différents types d’intégration de BD géographiques seront présentés. Enfin, les techniques d’appariement des instances des BDG proposées dans la littérature seront exposées.

Dans la partie 3, une approche formelle de l’intégration de BDG sera exposée. Elle présentera les différentes méthodes d’intégration pour les BD classiques et justifiera le choix de la méthode d’intégration déclarative à trois phases de [Spaccapietra et al. 92] pour intégrer les BDG. Ensuite, une taxonomie des conflits d’intégrations pour les BDG sera avancée. Pour chaque conflit (différence entre les éléments des BDG à intégrer), si des solutions ont déjà été développées, elles seront décrites et analysées.

Dans la partie 4, l’ensemble des conflits à résoudre ayant été analysé et une méthode d’intégration de BD classiques ayant été retenue, les extensions nécessaires pour les BDG seront développées. Dans cet objectif, les trois phases de la méthode vont être étendues. Dans la première, la pré-intégration, les BDG seront enrichies en rajoutant des données, méta-données et des mécanismes de traductions nécessaires à leur intégration. Dans la seconde, la déclaration des correspondances, le langage de déclaration sera étendu, pour tenir compte des spécificités des BDG. Dans la dernière phase, l’intégration proprement dite, une technique d’intégration sera adoptée pour chaque déclaration et chaque conflit en fonction de l’objectif à atteindre. Pour regrouper les données représentant le même phénomène du monde réel, le processus d’intégration doit utiliser un processus complexe : l’appariement.

Le processus d’appariement sera décrit dans la partie 5. Nous commencerons par exposer le processus générique d’appariement servant de squelette aux processus d’appariement spécifiques que nous avons proposé. Celui-ci sera illustré par le processus d'appariement prototype développé pour les données de type routier à différentes échelles : les outils utilisés et les résultats obtenus pour les différentes entités seront présentés. L’étape d’appariement permet également d’enrichir les BDG multi représentations par des opérations multi-représentations, décrivant les différences entre les données. Ces opérations seront décrites ainsi que les méthodes permettant de les extraire.

Pour conclure, dans la partie 6, la contribution de cette thèse en terme de processus d’intégration et d’appariement de BDG sera synthétisée. Pour chaque application multi-représentation de l’état de l’art, nous montrerons, les avancées résultant de la BD multi-représentation. Les extensions possibles de cette thèse seront aussi évoquées tel que l’adaptation de ce processus pour des BDG réparties sur un réseau.