Prototype SOLAP appliqué sur des champs continus en mode raster

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1 Session démos 24 novembre 2014 Prototype SOLAP appliqué sur des champs continus en mode raster Analyse de hot spots de criminalité Jean-Paul Kasprzyk, doctorant

2 Introduction 2

3 L informatique décisionnelle (BI) Collecte, consolidation et analyse de données afin d aider les entreprises dans le processus de prise de décision Approche décisionnelle (OLAP) approche transactionnelle (OLTP) Le cœur d une architecture BI est l entrepôt de données Entrepôt présente une structure multidimensionnelle Le serveur OLAP («On Line Analytical Processing») permet à un utilisateur d extraire simplement et rapidement de l information synthétisée hors de l entrepôt (agrégations des données) Données externes Interfaces OLAP ETL Entrepôt de données Serveur OLAP 3

4 Exemple de structure multidimensionnelle en étoile Dimension temporelle Niveau: année Niveau: mois Niveau: type de délit Dimension thématique Fait: délit Niveau: province Niveau: pays Dimension spatiale 4

5 OLAP spatial et question de recherche OLAP-SIG intégré OLAP dominant SIG dominant OLAP SOLAP SIG Information spatiale ROLAP MOLAP Raster Vecteur Discrète Continue HOLAP 5

6 Modélisation SOLAP raster 6

7 Modèle logique: Raster MOLAP Exemple de cube raster Raster = tableau multidimensionnel Fait = pixel indexé (rangée, colonne, bande) «Rangée» et «colonne» sont les membres des dimensions spatiales X et Y «Bande» est une dimension sémantique (ou éventuellement Z) Toutes les bandes doivent partager les même propriétés géométriques (même domaine spatial) Bande optimisée pour l OLAP quand la dimension est ordonnée 7

8 Modèle logique: Raster HOLAP 3 dimensions dans le MOLAP (X, Y et bande) Agrégations très rapide en ligne et en colonne (idem MOLAP) Structure optimisée pour le filtrage spatial à la volée car la proximité géographique des pixels est conservée dans la structure du raster Autres dimensions rejetées dans l architecture ROLAP Une mesure ROLAP = un raster Agrégation par opérations raster (Map algebra) = opérations de «drill across» entre cubes MOLAP Optimisé quand mesures raster partagent le même domaine spatial: Dimensions raster Nombre de rangées Nombre de colonnes Nombre de bandes Géoréférencement Résolution X, Y Rotation Translation Attributs ou FK des dimensions ROLAP Type de crime A B C D Mois Rast 30 Mesures raster = cubes MOLAP raster Rast 100 Rast 300 Exemple de table des faits raster 8

9 Application: analyse de hot spots de criminalité 9

10 Cartes de hot spots Technique très populaire en cartographie criminelle au niveau stratégique Offre une bonne visualisation de la distribution spatiale de la criminalité Egalement utilisée pour de la prédiction Ces cartes sont générées par transformations de nuages de points (délits) en surface continue (raster) «Kernel Density Estimation» (KDE) Chaque pixel a une valeur dépendant du nombre de délits et de leur proximité KDE Classification 10

11 Prototype SOLAP raster 11

12 Architecture open source COTE SERVEUR Entrepôt de données PostGIS raster Serveur SOLAP Php Serveur web Apache ETL Geokettle Serveur de données spatiales Mapserver Input data Interface Html Javascript COTE CLIENT Arbre à dimensions et graphiques DHTMLX Carte OpenLayers 12

13 Démonstration 13

14 Conclusions Présentation d un outil SOLAP exploitant le format raster à travers une architecture hybride (multidimensionnelle et relationnelle) Avantages: Agrégations spatiales bénéficient des performances du MOLAP Stockage bénéficie des performances du ROLAP Filtres spatiaux intégrés à la volée Nombreux traitements d analyse spatiale propres au format raster Outil adapté à l analyse de champs continus Un outil OLAP-SIG intégré devrait pouvoir combiner les deux approches: vecteur et raster Vecteur permet l accès aux données individuelles Vecteur plus approprié pour les données discrètes et les champs continus incomplets 14

Prototype SOLAP appliqué sur des champs continus en mode raster

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