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Poster COVADEO

 

PROJET COVADEO 
COLLECTE, VISUALISATION ET ANALYSE 
DE DONNÉES VIAIRES GÉO-HISTORIQUES

 

 

 

TEST DE VECTORISATION À L’ÉCHELLE DU LABORATOIRE THÉMA 
Hanae EL GOUJ1, Christian RINCÓN-ACOSTA2, Claire LAGESSE3 

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MOTS-CLÉS : 

▪  Réseau viaire : réseau formé par toutes les voies de circulation d'un territoire, en considérant tous les types de routes 

(autoroutes, avenues, rues, chemin, impasses, etc.).  

▪  Production participative (crowdsourcing: Contribution d'un grand nombre de personnes non spécialistes, pour réaliser 

certaines tâches ou apporter des idées et des recommandations sur un certain sujet, impliquant leur créativité  et leur 
savoir-faire. 

▪  Jeu  sérieux  (serious  game)  :  jeu  dont  l’issue  a  pour  objectif  d’enrichir  les  connaissances  et  données  dans  différents 

domaines de recherche scientifique (ils sont également utilisés pour l’éducation, la politique, la publicité, etc.).  

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1.  OBJECTIF  

L’objectif du projet COVADEO est de comprendre la structuration progressive de la trame territoriale de la région Bourgogne 
Franche-Comté, à travers l’analyse de l’évolution de son réseau viaire sur le temps long. 

2.  CONTEXTE 

Le projet COVADEO a été initié avec la collecte de cartes anciennes de la région Bourgogne- Franche-Comté. Ces cartes ont 
pour point commun de permettre la lecture du réseau viaire. 324 cartes ont été collectées pour l’instant, parmi celles-ci 122 
ont  été  géoréférencé. Elles proviennent  de  sources différentes, telles  que  les archives départementales, les  bibliothèques 
municipales et Gallica (appartenant à la Bibliothèque Nationale de France). Elles ont ensuite été stockées dans une base de 
données géo-historique 
dont la structure a été réfléchie afin de permettre un stockage et un accès optimal aux données. 
L’idée du projet est d’associer un jeu sérieux à cette base de données pour assurer la vectorisation du réseau viaire présent 
sur les cartes anciennes. Ces données vectorisées permettront de mener par la suite des analyses quantitatives et qualitatives 
sur l’évolution du réseau au travers du temps.  

3. QUESTIONS DE RECHERCHE LIÉES À LA CONSTRUCTION DE DONNÉES GÉO-HISTORIQUES 

À travers la mise en place de cette base de données et du jeu sérieux associé nous explorons des questions de recherche liées 
à la structuration, à l’implémentation et à l’exploitation de bases de données géo-historiques. 

Ainsi, nous souhaitons pouvoir apporter des éléments aux questions suivantes : 

●  Comment structurer une base de données géo-historiques qui permette le stockage et l’exploitation efficiente de données 

issues de cartes anciennes, souvent partielles et imparfaites ? 

●  Comment  organiser  et  gérer  une  collecte  et  une  vectorisation  pertinentes  de  données  historiques,  via  la  production 

participative à travers un jeu sérieux ?  

●  Quelles  sont  les  potentialités  d’une  analyse  fine  de  l’évolution  historique  des  réseaux  viaire,  à  partir  de  données 

historiques, dont la quantité et la qualité d’information disponible est variable ? 

Cette partie du projet permettra par la suite l’analyse structurelle du réseau viaire, afin de mieux comprendre les mécanismes 
de sa morphogenèse. 
 

 

4.  BESOINS 

Afin de remplir la base de données géo-historique créée avec les segments viaires présents sur les cartes anciennes, il est 
nécessaire de vectoriser les informations présentes sur ces cartes anciennes. Ce processus est dispendieux, : les ressources 
cartographiques  historiques  sont  loin  d’être  toutes  numérisées,  et  leur  vectorisation  est  longue.  C’est  pour  cela  qu’il  est 
intéressant  de  créer  un  jeu  sérieux  permettant  la  production  participative  des  données  vectorielles  du  réseau  viaire 
historique. 
 
5.  APPROCHE  

Pour cela, nous procédons tout d’abord à une superposition de la couche vectorielle du réseau viaire actuel (BD Topo 2019) 
sur la carte ancienne. Les géométries anciennes existantes seriont ainsi associées à celles actuelles, ce qui permettra d’assurer 
l’appariement des données. 
 
À  partir  de  cette  superposition,  l’utilisateur  déterminera  si  les  segments  du  réseau  actuel  étaient  présents,  absents,  ou 
modifiés sur la carte ancienne. Il définira ainsi le statut de chaque segment, pour l’année correspondant à la carte ancienne. 

Ce statut sera validé à travers un consensus entre les joueurs. Ainsi, chaque segment obtenant plus de 10 votes avec 90 % de 
votes identiques aura son statut validé et enregistré. 

Dans la version finale du jeu4, il sera également demandé à l’utilisateur - dans un second temps - d’évaluer la précision des 
segments. Pour cela une zone tampon de 4 mètres sera créée autour de chaque segment de la BDTOPO 2019 afin de permettre 
d’homogénéiser l’estimation de la précision par les joueurs. Il sera ainsi demandé au joueur si le segment est dans la zone 
tampon  (en recouvrement exact ou décalé  parallèle), à cheval sur la zone  tampon, ou complètement  en dehors. Enfin, le 
joueur pourra modifier les tracés identifiés comme le nécessitant à travers une interface simple et ludique. 

6. METHODOLOGIE  

Afin de calibrer ce jeu, nous souhaitons réaliser un test à l’échelle du Laboratoire ThéMA. Ce test permettra de valider  les 
paramètres du jeu à travers l'utilisation de deux cartes historiques qui nous serviront à mieux percevoir les potentialités du 
jeu et les aspects à optimiser. 

Les deux cartes historiques utilisées pour le test sont celles de Besançon 1848 et de Dijon 1844.  L’objectif est de les vectoriser 
avec la participation des membres de notre laboratoire, répartis en deux équipes.  

Les trois étapes du jeu sont résumées ici : 

N° 

ÉTAPES 

DESCRIPTION 

Visualisation 

Superposition  de  la  base  vectorielle  actuelle  (BD  Topo  2019)  sur  la  carte  ancienne  numérisée, 
permettant ainsi de visualiser le contexte géographique. 

Vectorisation 

Identifier le 

réseau viaire 

des cartes 

Approbation de la présence : vérifier les segments et valider l’existence ou absence 
du tracé. En observant un segment viaire de la BD TOPO 2019 superposé sur la carte 
ancienne, le joueur déterminera l’une de trois possibilités : présence (le segment 
existe), absence (le segment n’existe pas), modification (le segment est à modifier) 

[Interprétation de la précision :  interpréter la précision du segment selon les cas 
suivants  :  (1)  recouvrement  exact  (Exactitude  du  recouvrement),  (2)  géométrie 
décalée parallèle (un tracé appartenant à la zone tampon)
, (3) légère modification 
(un  tracé  à  cheval  sur  la  zone  tampon),  (4)  forte  modification  (un  tracé 
n’appartenant pas à la zone tampon).]5 

[Correction  :  modifier  ou  redessiner  les  tracés  qui  ne  sont  pas  précis  (cas  3  et  4 
définis à l’étape précédente).  Pour corriger les tracés, le joueur pourra déplacer les 
points d’ancrage du segment afin de le redessiner.]5 

Validation 

Validation de  la géométrie de  chaque  segment  à travers  un consensus entre  tous les  joueurs. Ce 
consensus est défini avec un algorithme de comparaison des réponses. Le joueur pourra visualiser à 
quel point il rejoint le consensus à travers ses réponses. 

 

 

7.  FINALITÉ ET PERSPECTIVES 

Le  jeu  permettra  ainsi  de  recueillir  les  données  vectorielles  des  réseaux  viaires  anciens,  à  partir  des  cartes  anciennes 
préalablement numérisées et géoréférencées. Grâce à ces données, il sera possible de :  

•  Mieux comprendre la création et l’utilisation des bases de données géohistoriques : 

▪  Gestion des incertitudes temporelles et graphiques. 
▪  Consolidation d’une visualisation interactive des cartes anciennes 

•  Mieux comprendre la morphogénèse urbaine à travers l’analyses quantitatives et qualitatives de la structure du réseau 

viaire régional. Avec notamment : 

▪  L’analyse de l’évolution de la forme du territoire sur le temps long. 
▪  L’étude des tendances ou des ruptures dans le développement structurel d'un réseau de voirie. 

•  Apporter des éléments autour des défis et enjeux liés à la vectorisation d’une grande quantité de données historiques, 

notamment la possibilité de l’automatisation de la vectorisation des réseaux viaires à partir des cartes anciennes. Ce jeu 
pourrait ainsi permettre d’aider des programmes à apprendre à reconnaître de manière automatisée les tracés existants 
(Machine learning). 

 
BIBLIOGRAPHIE 
 
▪  Costes, B., 2016. Vers la construction d'un référentiel géographique ancien : un modèle de graphe agrégé pour intégrer, qualifier et 

analyser des réseaux géohistoriques (Doctoral dissertation, Paris Est). 

▪  Dumenieu, B., 2015. Un système d'information géographique pour le suivi d'objets historiques urbains à travers l'espace et le temps 

(Doctoral dissertation, Paris, EHESS). 

▪  Estelles, E. et al. (2015). Crowdsourcing Fundamentals: Definition and Typology. En S. e. Garrigos, Advances in crowdsourcing. New 

York: Springer International Publishing. 

▪  Mouaheb, H. et al. (2012). The serious game: what educational benefits? Procedia, Social and Behavioral Sciences. 

▪  Patte, Lionel. (2014). Une typologie routière réformée et élargie. Bron : CEREMA. 

▪  Perret, J., Boffet Mas, A. and Ruas, A., 2009, November. Understanding Urban Dynamics: the use of vector topographic databases and 

the creation of spatio-temporal databases. In 24th international cartography conference (icc’09).

     

1 Doctorante en Géographie et Aménagement -  hanae.el_gouj@univ-fcomte.fr 
2 Stagiaire (stage de fin d’étude) Master 2 Aide à la décision en aménagement urbain et régionale - rincona.christian@gmail.com   
3 Maître de Conférence. Responsable Scientifique du projet COVADEO - claire.lagesse@univ-fcomte.fr 
4 Ce document présente les logiques du jeu pour la version test, déployées à l’échelle du laboratoire ThéMA 
5 Non présent dans la version test.