Matthieu Viry

Les technologies du Web sémantique proposées par le W3C ont démontré leur force lorsqu'il s'agit d'échanger des données (avec RDF), de formaliser différents domaines de connaissances (à travers les ontologies RDFS/OWL) ou d'interroger ces connaissances (avec SPARQL). Ainsi, aujourd'hui, de nombreux modèles utilisent les technologies du Web Sémantique et décrivent un domaine avec une dimension géospatiale, en s'appuyant éventuellement sur des modèles spécifiques pour décrire cette dimension spatiale à un haut niveau, par exemple GeoSPARQL.

Dans les sciences de l'Information Géographique, outre la modélisation et la représentation des connaissances, le principal défi reste celui de la restitution géovisuelle de l'information. En effet, les informations géospatiales et les interfaces permettant de les visualiser et d'interagir avec elles, communément appelées applications de géovisualisation, jouent un rôle indispensable dans la compréhension des phénomènes spatiaux et dans les processus de prise de décisions impliquant ces informations.

Ce travail explore comment les technologies du Web Sémantique peuvent faciliter la spécification et la génération de géovisualisations adaptatives. En effet, les approches classiques pour créer des géovisualisations à partir de données RDF impliquent de nombreuses transformations des données, ce qui peut conduire à la perte de la sémantique véhiculée par les modèles. De plus, les approches permettant l'exploitation géovisuelle directe de données RDF décrites par des modèles ontologiques sont rares et présentent d'importantes limites. Par ailleurs, réaliser des représentations cartographiques et des applications de géovisualisation qui ont du sens est une tâche difficile qui mérite d'être assistée, surtout lorsque le concepteur n'est pas un cartographe.

Dans cette thèse, nous présentons le framework CoViKoa. CoViKoa permet de décrire, à travers un document de spécification purement déclaratif, comment créer une géovisualisation pour un modèle et un jeu de données RDF. Pour ce faire, CoViKoa adopte les technologies du Web Sémantique.

Premièrement, il s'appuie sur un écosystème de dix ontologies, six que nous proposons et quatre que nous réutilisons de la littérature. Ensuite, il est instrumenté par des règles SHACL, issues du document de spécification, qui permettent d'établir les liens entre les données et la manière dont elles apparaissent dans les composants d'une géovisualisation. Enfin, le framework proposé permet la publication du graphe RDF résultant derrière une interface SPARQL. Ce graphe RDF contient tous les éléments nécessaires à la construction d'une application de géovisualisation. Il est exploité par une application Web que nous proposons et qui permet de construire concrètement la géovisualisation correspondante. Les géovisualisations qui peuvent être décrites avec CoViKoa sont riches et complexes : différents mécanismes de transformations, filtres et sélections de données sont proposés à l'utilisateur, et ce directement en RDF. Il est également possible de décrire plusieurs types d'interactions entre les données des composants. Le framework CoViKoa est principalement destiné à un ingénieur de la connaissance qui souhaite exploiter géovisuellement les données RDF géospatiales dont il dispose. Néanmoins, puisqu'il est basé sur des ontologies riches qui peuvent décrire de nombreux aspects des applications de géovisualisation, il est également destiné aux chercheurs en géovisualisation qui peuvent utiliser ces vocabulaires comme cadre analytique pour décrire et comparer les applications de géovisualisation tout en bénéficiant de la puissance et de l'expressivité du langage de requête SPARQL pour mener leurs analyses. Nous validons également notre proposition par deux études de cas. La première porte sur le traitement de la recherche d'une personne perdue en milieu montagneux, et la seconde traite des évolutions spatio-temporelles d'entités territoriales statistiques.