MS BIM › Coll. et struct. › De la modélisation de l’information à la structuration des données

Le modèle

Qu’est-ce qu’un modèle ?

Bulle (2006) : « une représentation sélective et symbolique d’un phénomène empirique »

Ou encore : tentative de comprendre le réel au moyen d’un réseau de concepts structurés par des relations

Deux sens opposés

Le modèle qui représente : représentation, modèle réduit, maquette...

Le modèle qui est représenté : référence à copier (modèle d’une peinture...)

Entre maquette et modèle

La maquette est une reproduction simplifie d’un objet...

Le modèle, dans son sens premier, est une interprétation du réel, objet ou processus

À quoi sert un modèle ?

À s’accorder sur une vision du monde (consensus), d’une perspective tout du moins, pour interagir :

Symbolique, cosmologie :

Sciences : étudier, comprendre, prévoir

En un mot : comment penser les choses ?

Des modélisation dans l’histoire

La chimie est ses molécules

La modélisation formelle est indispensable quand l’objet n’est pas visible directement. On peut observer les molécules au microscope, mais pour les travailler, on s’intéresse surtout aux règles qui régissent leurs relations: réactions chimiques, liaisons covalentes, etc.

La modélisation est créatrice de réalité : elle bâtit des schémas sur lesquels s’appuyer pour comprendre et construire.

Freud et la psychanalyse

Un autre exemple est celui de Sigmund Freud.

Einstein

Albert Einstein voit l’univers comme un espace-temps avec des quadrivecteurs impulsion-énergie.

Valeur économique

Patrick Le Ray, PDG du groupe TF1 déclarait en 2004 :

Ce que nous vendons à Coca-Cola, c'est du temps de cerveau humain disponible

Le modèle ne décrit pas tant ce qui est mais comment on travaille . Les modèles peuvent être en confrontation les uns les autres.

Droit

Le droit aussi est un modèle. Il modélise les comportements, les situations, les équilibres. Il crée des concepts et une sémantique.

E pur si muove!

Si la Terre est effectivement ronde, cela a des implications directes et indirectes considérables. Les implications indirectes sont insoupçonnées dans la culture sociétale par la manière dont on appréhende le monde, si l’on se considère au centre, etc.

Les représentations cartographiques dans l’histoire

La tablette de Ga-Sur, il y a 4 600 ans

La plus ancienne carte connue remonte à 2600 av. J.-C. en Mésopotamie. Elle fut découverte sur le site de la Ville de Ga-Sur, sous la forme d’une tablette de terre cuite censée représenter une vision du territoire de l’actuel Irak du Nord.

Carte de Ptolémée

Table de Peutinger (IVe siècle)

Table de Peutinger (IVe siècle)

Plan de ville en vue panoramique

À l’échelle de la ville, on est entre deux conceptions : ni la géométrie, ni la géodésie ne s’appliquent pleinement

Plans de ville : plan Visscher (1618)

Carte de Ferraris (1777)

La carte de Ferraris ou carte des Pays-Bas autrichiens est une carte historique établie entre 1770 et 1778 par le comte Joseph de Ferraris, directeur de l’école de mathématique du corps d’artillerie des Pays-Bas, sur commande du gouverneur Charles de Lorraine. Entièrement réalisée et dessinée à la main par des élèves officiers, la carte de Ferraris avait une vocation exclusivement militaire : elle retraçait les éléments stratégiques les plus importants comme des rivières, des ponts ou des chemins creux permettant d'y cacher des troupes. [Wikipédia ]

Carte de Cassini

Plans-reliefs : maquettes 3D du territoire

Plans-reliefs : maquettes 3D du territoire

Photographies aériennes : Nadar 1863

Modéliser le territoire

Le dessin La donnée est abstraction

Couches cartographiques géographiques

Rasters et Vecteurs

Vecteurs

Rasters

Le raster est un bitmap. Comme pour une image, l’information est encodée sous forme de grille de pixels.

Image bitmap et raster désigne la même chose. Le bitmap est technique, le raster est conceptuel. Une image bitmap peut être la source d’un raster, et un raster peut être stylisé pour donner un rendu qui est en soi une image.

Le raster géographique est une converture rectangulaire dans la projection employée où l’on encode une ou plusieurs valeurs (les bandes ) pour chaque point selon un quadrillage régulier.

La résolution d’un raster s’exprime par taille du pixel , soit la distance géographique entre 2 points, en X et en Y (résolutions X et Y, qui sont souvent égales). On a par exemple : 1 000 m/px (1000 mètres par pixel).

Les points en raster ont une épaisseur , contrairement aux vecteurs. Un pixel représente une surface.

Le SIG permet d’interroger le raster : en cliquant sur un point, on obtient les valeurs du pixel correspondant.

Une donnée 3D : le Modèle Numérique de Terrain (MNT)

On dit MNT pour Modèle Numérique de Terrain (en Anglais DEM pour Data Elevation Model )

MNT : 2 approches possibles

MNT raster

Le MNT est un cas typique de raster. Pour chaque point du raster, la valeur représente l’altitude moyenne du carreau

Il s’agit de raster à une seule bande, qu’on se représente comme une grille de valeurs .

MNT vecteur

La métropole de Lyon exploite un MNT constitué de points côtés au sol et de lignes de rupture d’altitude.

Orthophotographies : des rasters tri-bande rouge-vert-bleu

Les orthophotographies sont issues de photos prises par avion ou par drone. Pour être exploitables, elles ont subi un minutieux travail de rectification géométrique (pour la superposition sur la carte), ajustement des couleurs (pour qu’il n’y ait pas de rupture entre 2 photos adjacentes). Elles deviennent alors des orthophotographies en étant géoréférencées.

Dans ce cas, on manipule bien des couleurs sources, contrairement au MNT qui contient des altitudes (nombres) où la couleur n’existe qu’en tant que style. Pour encoder des couleurs dans un raster, il y a 2 approches :

Les orthophotographies utilsent la seconde méthode car les couleurs se veulent réalistes : chaque bande est sur 1 octet, donc 3 octets sont utilisés pour chaque point, pour 16 millions de couleurs possibles (2 puissance (3 x 8 bits) = 16 777 216 , avec 2 car c’est du binaire et 8 car un octet fait 8 bits). En comparaison, la palette 8 bits encode sur 1 octet par point, pour 256 couleurs possibles (2 puissance 8 ).

Dans QGIS, c’est dans Propriétés de la couche- Style que se définit la méthode de style.

Pour approfondir :

Conclusions

Modéliser...

Modèle réel ?

On ne modélise par le réel, mais notre rapport au réel, c’est-à-dire notre réalité opérationnelle.

La modélisation est un outil de travail et concevoir des outils nouveaux suppose une connaissance expérimentielle des métiers.