Présentation aux Rencontres DécryptaGéo 2014. Ce travail de thèse vise à proposer des visualisations cartographiques novatrices, entre le réalisme des orthoimages et l’abstraction des styles cartographiques/topographiques classiques. Il s’attache d’une part à la modélisation de ces visualisations originales, de manière théorique, et d’autre part à leur conception automatique, de manière pratique et technique. Comment associer les avantages d’une carte topographique et d’une orthophoto au sein d’une même visualisation ? Comment mettre en valeur des informations importantes telles que le réseau routier ou les toponymes quelque soit le fond de carte proposé ? Les visualisations cartographiques proposées pourront être ordonnées selon un continuum de styles cartographiques afin de permettre à l’utilisateur de naviguer d’une visualisation à une autre en balayant l’espace des possibilités cartographiques mises à sa disposition. En parallèle, une réflexion sur les nouveaux usages liés à la co-visualisation de données est menée afin de rendre les visualisations conçues adaptables et personnalisables en les associant à des outils interactifs adéquats. L’enjeu qui en découle est de permettre à l’utilisateur de pouvoir choisir et construire la visualisation qui lui convient.

1. Thèse dirigée par Sébastien Mustière
Thèse encadrée par Sidonie Christophe
Charlotte Hoarau - @CartHoarau - 10 Avril 14
COMMENT NAVIGUER ENTRE
PHOTORÉALISME ET ABSTRACTION TOPOGRAPHIQUE
EN CO-VISUALISANT DES CARTES ET DES PHOTOS ?

2. CONTEXTE ET POSITIONNEMENT DE LA THÈSE
Du Mixte à l’Intermédiaire cartographique

3. 3Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Disponibilité de données
topographiques hétérogènes
10.04.14
Scan25, © IGN
Scan Express, © IGN
Données © OpenStreetMap
Itinéraires VTT © Utagawa
Données © OpenStreetMap
Carte Toner © Stamen Design
BD ORTHO © IGN

4. 4Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Applications cartographiques
interactives
© Bing Maps
© Géoportail, IGN
© OSM
10.04.14

5. 5Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Applications interactives
de co-visualisation
10.04.14
© Nasa© Swiss Topo © Nasa
© Cartifact© GéoBretagne © The Smithonian

6. 6Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Interactivité: de la photo à la carte
10.04.14
De la carte
à la photo
Simulation de la
montée des eaux
© Surging seaPortail de la ville de Lannion

7. 7Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Outils de composition
cartographique
Superposition et combinaison graphique de fonds
cartographiques
MapStack, © Stamen Design
Données © OpenStreetMap
© Maperial
10.04.14

8. 8Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Utilisation croissante de fonds
orthophotographiques
 Disponible dans les Géoportails
10.04.14
Mode Hybride, © Google Maps © Géoportail, IGN

9. 9Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Utilisation croissante de fonds
orthophotographiques
 Superposition
de données vectorielles
© AirCity, AirParif © New York Times
10.04.14
Storymap, © ESRI

10. 10Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Utilisation croissante de fonds
orthophotographiques
Aide à la saisie de données géographiques
Données absentes des cartes topographiques
Données plus récentes que les cartes existantes
10.04.14
RIPart, © IGNTelepac, © Ministère de l’Agriculture

11. 11Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Utilisation croissante de fonds
orthophotographiques
En situation de crise, pour de la cartographie d’urgence
Détection d’information actuelle
Analyse d’évolution temporelle
10.04.14
© SertitSearch for Flight MH370, © MapBox

12. 12Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Perception et usage selon le type
de représentation
[Raposo et Al. 2011]
[Cöltekin et Al. 2013]
10.04.14
[Wilkening et Al. 2011]

13. 13Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Enquête sur des sites construits
avec l’API du Géoportail
10.04.14
[Hoarau 2012]

14. 14Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Constat au vue de l’existant
 Représentations cartographiques mixtes (fond photo)
Grande diversité graphique
Multiplication des interactions Utilisateur
Pas de consensus sur le design de ces représentations
Remise en questions de la notion de fond de carte
Superposer des données conçues pour être auto-
suffisantes par simple transparence est inefficace
10.04.14

15. 15Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Objectifs de la thèse
Concevoir des représentations cartographiques
intermédiaires entre l’orthophotographie et la carte
Créer des méthodes de passage entre ces représentations
10.04.14
Réalisme Abstraction

16. 16Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Continuum de représentations intermédiaires
construites avec le Géoportail
10.04.14

17. 17Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Proposer des briques élémentaires de symbolisation
Méthodologie Globale
10.04.14
Carte Photo

18. 18Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Méthodologie Globale
Définir un ou plusieurs chemins de la carte à la photo
10.04.14
Carte Photo

19. BRIQUES ÉLÉMENTAIRES DE SYMBOLISATION
Symbolisation progressive et adaptée au fond

20. 20Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Conception de représentations
naturelles, mixtes
[Raposo et Al. 2013]
10.04.14
[Patterson 2002]
[Jenny 2011]

21. MÉTHODE “CAMOUFLAGE”
Rendre les cartes plus réalistes

22. 22Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Méthode “ Camouflage ”
Extraction des couleurs de l’orthoimage
Ré-injection de ces couleurs dans la légende de la carte
10.04.14

23. 23Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
S’inspirer de l’orthophoto
10.04.14
Carte Ortho

24. 24Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Représentation de la mer
Couleur évolutive
0
50
100
0 20 40 60 80 100
Transparence
10.04.14
Carte Ortho

25. 25Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
S’inspirer de l’orthophoto
10.04.14
Carte
Ortho

26. UTILISATION DE TEXTURES
Donner du relief par la symbolisation

27. 27Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
S’inspirer de la carte et
l’orthophoto
10.04.14
Texture de Bruit de Perlin

28. 28Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Faire apparaître une texture
0
50
100
0 20 40 60 80 100
Quantité
10.04.14
Carte Ortho

29. 29Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Faire apparaître la végétation
dans la carte
10.04.14
Carte Ortho

30. 30Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Faire disparaître la texture
0
50
100
0 20 40 60 80 100
Transparence
10.04.14
Carte Ortho

31. 31Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Faire disparaître la végétation
dans la photo
10.04.14
Carte Ortho

32. 32Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
0
50
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Quantité
Transparence
Combiner Quantité et
Transparence
10.04.14
Carte Ortho

33. 33Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Symbolisation progressive de la
végétation
10.04.14
Carte
Ortho

34. SYMBOLISATION ADAPTATIVE SELON LE FOND
Garantir la lisibilité des informations importantes

35. 35Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Préservation de la lisibilité des
représentations créées
 Un enjeu de sémiologie graphique
10.04.14
© Bing Map © Bing Map

36. 36Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Symbolisation adaptative
selon le fond
 Variété de couleurs dans un fond orthophotographique
Revisiter le principe cartographique d’alourdi
Adaptation locale de la couleur
10.04.14

37. 37Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Symbolisation adaptative
selon le fond
Définir un contexte
graphique
Choisir une couleur
contrastée
Symboliser le
contour de l’objet
Caractériser la
couleur du fond
10.04.14
Gris coloré
Couleur
moyenne
Patch autour
de la route

38. 38Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo

39. 39Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Symbolisation adaptative
selon le fond
10.04.14
Gris coloré uni

40. 40Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Symbolisation adaptative
selon le fond
Gris uni
Gris coloré
en dégradé
Gris coloré uni

41. ALLERS-RETOURS ENTRE LA CARTE ET LA PHOTO
Combiner les briques élémentaires

42. 42Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Ordre d’apparition des thèmes
Adaptation au besoin et/ou aux préférences utilisateur
10.04.14

43. 43Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Homogénéité de la symbolisation
10.04.14

44. 44Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Créer des représentations
cartographiques intermédiaires
Comment représenter chaque couche pour créer une
progression fluide ?
10.04.14

45. 45Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
 Développement d’un plugin de GéoVisualisation
intégré à la plateforme du COGIT:
10.04.14

46. 46Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

47. 47Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

48. 48Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

49. 49Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

50. 50Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

51. 51Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

52. 52Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

53. 53Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

54. 54Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

55. 55Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

56. 56Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

57. 57Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Un Slider pour parcourir notre
continuum
Carte Ortho
10.04.14

58. CONCLUSION & PERSPECTIVES

59. 59Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Conclusion
 Création de représentation cartographiques
intermédiaires
 Outils de Géovisualisation pour les parcourir
 Utilisation d’outils d’informatique graphique
 Remise en question de l’homogénéité de la symbolisation
pour un thème
10.04.14

60. 60Charlotte Hoarau – @CartHoarau – Naviguer entre la carte et la photo
Perspectives de travail
Exploitation de données d’occupation du sol
Typologie de forêts, Parcelles agricoles
Test utilisateur sous forme de scénario d’utilisation
Validation les briques de symbolisation
 Utilisation de textures réalistes
 Symbolisation localement adaptative
Validation des représentations cartographiques résultantes
10.04.14

61. Thèse dirigée par Sébastien Mustière
Thèse encadrée par Sidonie Christophe
Thèse financée par l’IGN et le projet ANR-12-CORD-0025
REPRÉSENTATIONS CARTOGRAPHIQUES INTERMÉDIAIRES
ENTRE PHOTORÉALISME ET ABSTRACTION TOPOGRAPHIQUE
Charlotte Hoarau - charlotte.hoarau@ign.fr - @CartHoarau
Merci de votre attention