Réingénierie et Contrôle Qualité des Données en vue d'une Migration Technologique
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The purpose of this thesis is to develop a methodology of treatment for logical consistency checking in a Geographical Information System (GIS), in order to ensure the migration of the data in the case of a technological change of system and re-structuring. This methodology is then applied to a real GIS installed in the Urban Community of Lyon (the SUR). Logical consistency is one of the quality criteria that are commonly allowed within the community of producers and users of geographical data, as well as precision or exhaustiveness for instance. After a presentation of the elements of quality and metadata in GIS, a state of the art is given concerning various works of standardization within these fields. The different standards under development (those of the CEN, the ISO and the FGDC among others) are analyzed and commented. A methodology of detection and correction of geometrical and topological errors is then detailed, within the framework of existing geographical vector databases. Three types of errors are identified, namely structural, geometrical and semantic errors. For each one of these families of errors, methods of detection based on established theories (integrity constraints, topology and computational geometry) are proposed as well ideas for the correction are detailed. This approach is then implemented within the context of the SUR databases. To complete this application, a specific mechanism was developed to deal also with the errors in tessellations, which were not taken into account by the methodology (which uses binary topological relations). Finally to ensure the consistency of the corrections, a method was set up to spread the corrections in the neighborhood of the objects under corrections. Those objects can be located inside a single layer of data as well as between different layers or different databases of the system.
Abstract FR:
Cette thèse a pour but de développer une méthodologie de traitement de la cohérence logique dans un Système d'Information Géographique (SIG), afin de fiabiliser la migration des données dans le cas d'une migration technologique (changement de système et de structuration). Cette méthodologie est ensuite appliquée à un cas concret de SIG, celui de la Communauté Urbaine de Lyon (le "SUR"). La cohérence logique est l'un des critères qualité communément admis au sein de la communauté des producteurs et utilisateurs de données géographiques, au même titre que la précision géographique ou l'exhaustivité par exemple. Après une présentation des éléments de qualité et des métadonnées dans les SIG, un état des lieux est donné concernant les différents travaux de normalisation dans ces domaines. Les différentes normes en cours d'élaboration (du CEN, de l'ISO et du FGDC entre autres) sont analysées et commentées. Une méthodologie de détection et de correction d'erreurs géométriques et topologiques est ensuite détaillée, dans le cadre de bases de données géographiques vecteur existantes. Trois types d'erreurs sont identifiés, respectivement les erreurs structurelles, géométriques et sémantiques. Pour chacune de ces familles d'anomalies, des méthodes de détection basées sur des théories établies (contraintes d'intégrité, topologie, géométrie algorithmique) sont proposées ainsi que des pistes pour la correction. Cette approche est ensuite mise en application dans le cadre des bases de données du SUR. Afin de compléter cette application, un mécanisme particulier a été développé pour traiter également les erreurs de tessellations, non prises en compte par la méthodologie (qui utilise les relations topologiques binaires). Enfin pour assurer la cohérence des corrections, une méthode a été mise en place pour propager les corrections dans le voisinage des objets, aussi bien à l'intérieur d'une couche de données qu'entre couches ou entre bases de données différentes du SUR.