Optimisation d'itinéraire dans les espaces ouverts : application du SIG à la course d'orientation

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Bertrand Albert
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$Hervé QUINQUENEL IGN\ENSG Octobre$

1 Optimisation d'itinéraire dans les espaces ouverts : application du SIG à la course d'orientation Hervé QUINQUENEL IGN\ENSG Octobre

$Hervé QUINQUENEL IGN\ENSG Octobre$

2 Plan L ENSG Contexte de l étude Méthode Résultats Conclusions et perspectives 2

3 1. L ENSG Des enseignements appliqués à la géomatique : SIG, cartographie, photogrammétrie, télédétection, géodésie, topométrie, informatique, etc. Les cursus BTS, Licence Professionnelle, Masters 2 et Mastères spécialisés Formation continue Les activités du personnel : Enseignement, ingénierie pédagogique, conseil & expertise, R&D 3

Les cursus BTS, Licence Professionnelle, Masters 2 et Mastères spécialisés

4 2.Contexte de l étude Le SIG est-il capable de modéliser et de calculer des itinéraires optimisés pour la Course d Orientation? Initier des sujets de projets ou d étude pour les élèves Augmenter les compétences de l équipe enseignante Participer à des thématiques de R&D 4

Initier des sujets de projets ou d étude pour les élèves Augmenter

5 2.Contexte de l étude La particularité de la Course d Orientation La problématique du déplacement hors réseau de communication 5

6 2.Contexte de l étude La particularité de la Course d Orientation Usage exclusif de la carte + boussole pour le déplacement Une carte topographique et d accessibilité Des destinations et itinéraires quasi infinis 6

pour le déplacement Une carte topographique et d

7 2.Contexte de l étude La particularité de la Course d Orientation Usage exclusif de la carte + boussole pour le déplacement Une carte topographique et d accessibilité Des destinations et itinéraires quasi infinis Un exercice intensif aussi bien mental que physique 7

carte topographique et d accessibilité Des destinations et

8 2.Contexte de l étude La problématique du déplacement hors réseau de communication Rapport Risque/Bénéfice de sortir du réseaux de chemins Comment modéliser un trajet sans objet servant de support? 8

9 2.Contexte de l étude La problématique du déplacement hors réseau de communication Des SIG axés sur des technologies de graphe de réseaux Différentes méthodes (grilles raster, triangulation de Delaunay, etc.) Source: Demyen / Buro - University of Alberta [2006] 9

réseaux Différentes méthodes (grilles raster, triangulation de

10 3. Méthode 3.A. Les projets et études pilotes à l ENSG Modélisation des déplacements sur le campus de la Cité Descartes (BTS 2 ème année) Projet de recherche bibliographique sur la modélisation des trajets hors réseau (Ingénieur 2 ème année) Etc. 10

11 3. Méthode 3.B. Modélisation du territoire Nécessité d avoir des données test adaptées décrivant la nature du sol à (très) grande échelle et les entraves au déplacement Maillage exhaustif du territoire d étude Couplage à un réseau de communication existant MNT 11

12 3. Méthode Nécessité d avoir des données test adaptées décrivant la nature du sol à (très) grande échelle et les entraves au déplacement Cartes de Course d orientation au format OCAD 10 m 12

entraves au déplacement Cartes de Course d orientation au

13 3. Méthode Nécessité d avoir des données test adaptées décrivant la nature du sol à (très) grande échelle et les entraves au déplacement Cartes de Course d orientation au format OCAD points, lignes, surfaces *.shp DAO géoréférencé 13

$l ENSG \ DCAIG Un pas adapté à l échelle parfois plusieurs millions d objets!$

14 3. Méthode Maillage exhaustif du territoire d étude Script Python développé à l ENSG \ DCAIG Un pas adapté à l échelle parfois plusieurs millions d objets! 14

$développé à l ENSG \ DCAIG Un pas$

15 3. Méthode Couplage à un réseau de communication existant Tiré des cartes de Course d orientation Graphe planaire 15

16 3. Méthode Intégration d un MNT (Lidar, BD Alti, autre) Géodatabase 16

17 3. Méthode 3.C. Calcul des coûts de déplacement Prise en compte de la rugosité du sol Prise en compte des interdictions Prise en compte de la dénivelée Via l extension gratuite ET Geowizards 17

18 3. Méthode franchissabilité origine Un modèle conceptuel de données très simple Coût = longueur ressentie / franchissabilité Length_2D H_Up H_Down longueur_ponderee_directe longueur_ponderee_inverse Cout_direct Cout_inverse interdiction 18

19 3. Méthode 19

20 4. Résultats Evaluation de la qualité de la méthode pour des données 2D : tests sur une zone plate (avec Network Analyst) 20

21 4. Résultats Evaluation de la qualité de la méthode pour des données 3D : tests sur une zone semi montagneuse 21

22 4. Résultats Test d une «course au score» : mise en œuvre de l algorithme du voyageur de commerce. 22

23 4. Résultats Autres tests (multi-niveaux etc.) Point n 2 au niveau 0 Point n 2 au niveau 1 23

24 4. Résultats Autres tests (multi-niveaux etc.) Dans l ordre. 24

25 4. Résultats Autres tests (multi-niveaux etc.) et au score 25

26 4. Résultats Les limites et contraintes non prises en compte Limites liées à la qualité des données Limites logicielles Contraintes liées au terrain parfois complexes à modéliser Chaque type de terrain implique des comportements différents Modélisation difficile des préférences liées à l individu (fatigue, habitudes, etc.) 26

27 4. Conclusion et perspectives L application d optimisation de parcours CO dans un SIG est possible. Des premiers résultats réalistes Application à d autres domaines (armée, navigation, déplacement d animaux, sécurité civile, etc.) Affinement de la modélisation sur d autres projets d étudiants 27

28 Merci de votre attention Hervé QUINQUENEL IGN - Ecole Nationale des Sciences Géographiques - DCAIG 28

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