Cours production donnees geographiques participatives

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Master's course about Volunteered Geographic Information included in the SIG and Internet module for M2 IG and M2 SIAW at Ecole Nationale des Sciences Géographiques (ENSG)

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  • 1. Ma présentation, nom et affiliation. 2. Dire que le contenu du cours correspond à mon sujet de thèse…
  • Voici quelques exemple de sites qui permettent aux gens générer des contenu. Voici les exemples les plus connus : Wikipédia, Blogger, Wordpress, Knol (l’encyclopédie de Google) pour contenu textuel (CLICK). C’est principalement la technologie des logiciels Wiki qui a impulsé la création du contenu. Par exemple, Wikipédia est un le meilleur exemple où le travail collaboratif des individus ont produit plus d’un million d’articles en Français. Pour les photos, nous avons Flickr et Picasa (CLICK) et youtube et dailymotion pour les vidéos (CLICK). Notamment, pour le contenu géographique, nous avons OpenStreetMap, Wikimapia, Google Map Maker (CLICK). La contribution de contenu spatial a été très motivé à la disponibilité des technologies comme appareils GPS ou téléphones GPS aux prix plus raisonnables. Les réseaux sociaux ont aussi eu beaucoup de participation dans ce phénomène (CLICK), et plus actuellement, ils jouent un rôle très important comme un des milieux principaux pour le partage du contenu. Tout ceci fait partie du phénomène Web deux point zéro qui a été b ien décrit par Tim O’Reilly en 2007. Le but de ces sites est d’inciter l a création et partage de l’information. Ceci a changé l’architecture du Web. Dans la littérature, nous parlons d’un approche bottom-up, où l’information est produise par les individus et pas seulement pour les organisations.
  • Pareil pour l'information géographique, cette tâche a traditionnellement été responsabilité des fournisseurs des cartes, ceux publiques (comme l’IGN en France) et ceux privés (comme NavTeq). Les données sont normalement disséminées aux utilisateurs sans expertise Les données sont aussi un cout associé de production et reproduction. On parle d'experts producteurs et les consommateurs amateurs. Le processus de production de cette information est Top-Down et basé sur un autorité.
  • Plus récemment, il y a eu un intérêt de la part de communauté en ligne où les utilisateurs peuvent contribuer à la création du contenu spatial, ceci est surtout dû à la disponibilité des appareils GPS à prix raisonnables. Le phénomène de contribution de contenu géographiques par des néophytes (parfois appelés neogéographes) a été baptisé Volunteered Geographic Information (ou VGI) par Michael Goodchild. En français, ces données sont connues comme données géographiques collaboratives.
  • Ces termes-ci sont utilisés souvent quand on parle de VGI…
  • There are critical differences here. How important they are will be tested over time. To be fair, Google uses a variety of measures to eliminate questionable UGC contributions – but you never know whether the measures have been good enough. In fact, they send their US-based UGC POI data to INFOusa for vetting.
  • C'est un projet très ambitieux initié par Steve Coast en 2004 à l'Universiy College London pour créer une carte numérique libre du monde. D'abord, ils se sont focalisés sur la Grande Bretagne, après les communautés françaises et allemandes ont participé au projet pour créer des données libres pour la France et l'Allemagne. Le projet a aussi pris quelque force aux États-Unis, par contre, là-bas la plupart de données sont disponibles gratuitement avec certaines restrictions de sécurités..
  • * Centré sur l’utilisateur * Travail collaboratif entre les contributeurs : technologies Wikis Parler des technologies Wikis
  • Un exemple de travail collaboratif pour générer du VGI pour une bonne cause est le suivant ...
  • Cette année, après la tragédie du tremblement de terre au Haïti, des gens de tout le monde se sont réunis dans des camps de crises pour collecter de données actuelles et utiles pour aider aux équipes de secours
  • Des efforts similaires pour l'hurricane du Chili. Premiers efforts pour VGI: hurricane Katrina à la Nouvelle Orléans (USA) 2005
  • The equality of opportunity to publish is of monumental importance, as is the rise of social networking and the dynamics behind it. In turn, this has empowered neogeography, so we should take a look at what it entails.
  • http://clic0.free.fr/api_ign/clic0_gpx.php
  • UGC as a data source is limited by several considerations, although most of these can be overcome by various methods. But how could I speak about the topic without pointing out some examples?
  • So in fact when we speak for OSM Data we actually speak for the geometry and the attributes or tags that users have assigned to the real world entities.
  • UGC as a data source is limited by several considerations, although most of these can be overcome by various methods. But how could I speak about the topic without pointing out some examples?
  • Voici un extrait d’une spécification décrivant le schéma de données des bâtiments pour la BDTopo de l’IGN. On peut trouver les critères de sélection, de modélisation et l’information sémantique (attributaire).
  • Et en plus, du côté des communautés en ligne qui produisissent données géographiques collaboratives comme OpenStreetMap. On regarde qu’ils ont produit des spécifications sur leur contenu. Ils proposent par exemple, une usage standard des étiquettes pour les instances géographiques. Ils publient aussi une charte de directives pour assurer certaine qualité. Le but est guider les contributeurs OpenStreetMap pendant la saisie. Par contre, les contributeurs ne sont pas obligés à suivre ces directives. Pour cette raison, la qualité des contributions ne peut pas être assurée, mais au même temps, ne pas avoir restrictions pendant la saisie est un facteur qui encourage aux gens à contribuer plus facilement.
  • UGC as a data source is limited by several considerations, although most of these can be overcome by various methods. But how could I speak about the topic without pointing out some examples?
  • Ils proposent aussi des outils automatiques pour vérifier la cohérence de leurs données. Keep Right est un outil pour traiter des données OpenStreetMap qui évalue des contraintes d’intégrités prédéfinies et retrouve des incohérences a posteriori.
  • Next, I add three junction nodes in every intersection. *Wherever there is a systemic way (e.g. elements in the user interface of OSM editing applications such as JOSM and Potlach) to handle data input or to guide user contribution, then the data quality is high. On the contrary, in the cases where there is no guidance other than the wiki pages the quality is considerably lower (Antoniou, 2010)
  • In Potlatch, it’s more easy to see it, though it took me more than 15 min to understand what the problem was and what I needed to do to fix it. The editor could suggest this fix.
  • On voudrais être capable de améliorer cette manque de cohérence géométrique entre le réseau hydrographique et les limites administratives autour la ville de Grenoble dans cet extrait de données OpenStreetMap. Avec une contrainte d’intégrité indiquant la relation entre ces deux types nous permettra améliorer l’aspect du partage de la géométrie, et même proposer une réparation pour placer la limite administrative au milieu du fleuve. Ensuite, l’utilisateur peut accepter ou pas la modification. Ces opérations de réparation vont reprendre des algorithmes développés pour la généralisation déjà disponibles dans GeOxygene, par exemple, pour le déplacement d’un bâtiment interceptant une route. Par contre, cela n’est pas vraiment ma contribution. Nous voulons élucider exactement quelles types de spécifications sont nécessaires pour qualifier des données géographiques collaboratives.
  • UGC as a data source is limited by several considerations, although most of these can be overcome by various methods. But how could I speak about the topic without pointing out some examples?
  • Des autres approches sont concernés au problème de la qualité des données géographiques collaboratives par la qualification des contributeurs et leurs contributions. Ils proposent une classification des contributeurs basée sur leurs besoins, leur localisation géographique et leurs relations de confiance avec des autres contributeurs. Ils proposent aussi de distinguer entre une mauvaise ou une bonne contribution en utilisant des systèmes de rating, le marquage de régions avec des erreurs. Notamment, plusieurs études évaluent la qualité en utilisant un jeu de données de référence obtenu des fournisseurs formelles de données. En particulier, la comparaison faite par Haklay, qui compare les données OpenStreetMap avec des données Ordnance Survey.
  • Now, regarding the quality of the OSM Geometry there has been some research either to examine completeness or positional accuracy against the OS Meridian2 dataset. But what we haven’t seen up to now is the quality of the tags
  • After all, tags is what actually transforms spaghetti-like digitized data into a proper map. Tags -> layers... Now, the thing is that, despite the huge amount of tags generated by the OSM contributors the average number of tags per recorded entity is quite small, with the majority of the categories having between 1 and 3 tags per feature. This really gives us an indication about the OSM completeness in terms of entity attribution and certainly indicates that population of tags will keep getting bigger and bigger both because new entities will be digitized but also because the average number of tags per entity will grow.
  • Now, the next question is ….ok we do not need that many tags per feature category but how many tags are actually enough? We see here that just a small fraction of tags covers the 95% of the tag population in each case. So, actually we need only the tip of the iceberg to correctly model the real world and not the whole iceberg itself. So, is there something we can do about that?
  • Dans le contexte de données géographiques collaboratives, la qualité commence à être recherchée. Traditionnellement, les fournisseurs de données dépendent des alertes des utilisateurs comme une source pertinente d’erreurs. Néanmoins, l’influence des projets comme OpenStreetMap et le développement de technologies Web 2.0 a été énorme. Ils ont changé la façon que le contenu spatial est produit et actualisé. Maintenant, les utilisateurs peuvent éditer eux mêmes le contenu. En conséquence, plusieurs approches considèrent que les données géographiques collaboratives jouent un rôle très important pour l’actualisation de données des fournisseurs de données, en plus des alertes.
  • Bon, il y a des communautés avec des besoins plus forts par rapport à la qualité et pour cette raison, ils auront besoin d’une guide pendant la saisie. Par exemple, des groupes d’intérêts spéciaux dans les organisations civiles ou gouvernementales ont des besoins plus précis. En plus, ces organisations n’ont pas toujours les moyens pour collecter, rédiger et actualiser les spécifications. Dans la plus part de cas, ils ne connaissent pas les techniques de modélisations pour assurer la cohérence de leurs données.
  • Cours production donnees geographiques participatives

    1. 1. Production de données géographiques participatives Master 2 IG - SIAW Carmen Brando Laboratoire COGIT - IGN 7 décembre Institut Géographique National (IGN) Laboratoire COGIT
    2. 2. (O’Reilly, 2007) Contenu généré par les utilisateurs
    3. 3. Contenu généré par les utilisateurs <ul><li>User Generated Content (UGC) </li></ul><ul><li>Principale caractéristique : le contenu est produit par les utilisateurs des sites Web </li></ul><ul><ul><li>Le contenu traditionnellement était généré par les compagnies privées ou les organismes gouvernementaux </li></ul></ul>
    4. 5. Volunteered Geographic Information (VGI) : (Michael Goodchild, 2007) « C’est 'exploitation des outils pour créer, assembler et diffuser des données géographiques fournies volontairement par des individus » Aussi connu comme contenu spatial généré par les utilisateurs
    5. 6. Quelques termes importants <ul><li>(Turner, 2006) propose le terme neogéographie pour définir l’utilisation de techniques et des outils pour traiter l’information géographique, par des communautés et utilisateurs non-experts </li></ul><ul><li>Le crowdsourcing est le fait d’utiliser la créativité, l'intelligence et le savoir-faire d'un grand nombre de personnes en sous-traitance, pour réaliser certaines tâches traditionnellement effectuées par un employé ou un entrepreneur ( source : Wikipédia) </li></ul>
    6. 7. VGI <ul><li>* Contenu produit par les communautés sans aucune expertise </li></ul><ul><li>* Ils ne reçoivent aucune rétribution pour contribuer </li></ul><ul><li>* Production de VGI : approche bottom-up </li></ul><ul><li>* Pas d' autorité sur les données </li></ul><ul><li>* Pas de garantie sur la certitude des données </li></ul><ul><li>* La loi de Linus : « with enough eyes all bugs (spatial errors) become trivial » ( densité !) </li></ul>
    7. 8. Types de données spatiales Données «  formelles  » IGN, OS, USGS, Navteq, TeleAtlas VGI OSM, Flickr, etc Données hybrides (données formelles et VGI) Bing, Google, Yahoo, TomTom ( GPS traces ) blog.telemapics.com
    8. 9. Flickr Géolocalisation
    9. 10. Wikipédia Géolocalisation
    10. 11. OpenStreetMap (OSM) : La carte coopérative libre
    11. 12. Edition d’instances géographiques : géométrie et tags
    12. 13. Wikimapia : Nous allons décrire le monde
    13. 14. Edition d’instances géographiques: géométrie et tags Richesse sémantique : Étiquetage et descriptions des features géographiques
    14. 15. Google Map Maker (GMM) : Cartographiez le monde
    15. 16. Démocratie Technologies Wiki Image: ( Antoniou, Haklay et Morley , 2010)
    16. 17. Wikis <ul><li>Le meilleur exemple d’UGC : Wikipédia </li></ul><ul><li>MediaWiki : logiciel Wiki qui gère l’encyclopédie en ligne Wikipédia </li></ul><ul><li>L’édition de contenu est facile et rapide </li></ul><ul><li>Fonction pour la modération du contenu </li></ul><ul><li>Historiques des éditions </li></ul><ul><li>Démocratie : on a tous les mêmes opportunités de publier de l’information </li></ul>
    17. 18. Tremblement de terre Haïti (avant) http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Talk:WikiProject_Haiti#Before_and_After_Quake
    18. 19. Tremblement de terre Haïti (après) http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Talk:WikiProject_Haiti#Before_and_After_Quake
    19. 20. Réseaux Sociaux <ul><li>Les réseaux sociaux ont été un facteur indispensable pour exécuter cette tâche </li></ul><ul><li>Les plus connus : Facebook et Twitter </li></ul><ul><li>Mais aussi des sites plus spécialises comme Crisis Mapping </li></ul>(Goodchild's NSF presentation, 2010)
    20. 21. Exemple application VGI Application Web qui utilise des données du Géoportail : New ClicGPX
    21. 22. Exemple application VGI Application pour l’Iphone : Geomiam Plus d’applis sur: http://www.ign.fr/institut/documentArticle.do?idDoc=6403661&indexRoot=4&inde
    22. 23. blog.telemapics.com Quelques critiques * Absence de spécifications formelles sur les données * Donc, les données ne sont pas très utilisable * Certaine expertise est requise aux contributeurs, il y a certaines situations d'erreurs assez complexes pour être comprises * Beaucoup de mécanismes de validations a posteriori, automatiques et manuels * Peut-on vraiment faire confiance aux contributeurs ? Problème d' autorité des données...
    23. 24. OpenStreetMap
    24. 25. Modèle de données OSM ( Waters, 2009)
    25. 26. Données OSM <node id=&quot;82344312&quot; lat=&quot;46.174&quot; lon=&quot;3.87028&quot; version=&quot;4&quot; changeset=&quot;3203604&quot; user=&quot;EtienneChoveBot&quot; uid=&quot;183561&quot; visible=&quot;true&quot; timestamp=&quot;2009-11-24T12:05:35Z&quot;> <tag k=&quot;name&quot; v=&quot;La Pacaudière&quot;/> <tag k=&quot;place&quot; v=&quot;village&quot;/> <tag k=&quot;postal_code&quot; v=&quot;42310&quot;/> <tag k=&quot;population&quot; v=&quot;1200&quot;/> <tag k=&quot;code_departement&quot; v=&quot;42&quot;/> <tag k=&quot;ref:INSEE&quot; v=&quot;42163&quot;/> <tag k=&quot;is_in&quot; v=&quot;Europe,France,Loire&quot;/> </node> Format simple en XML
    26. 27. Données OSM Gazetteer : indexes des toponymes (ex : GeoNames)
    27. 28. Éditeurs OSM Merkaartor Potlatch JOSM ( Antoniou, Haklay et Morley , 2010) © IGN - 2010
    28. 29. Comment contribuer ? Assister aux mapping parties ! ( Waters, 2009)
    29. 30. Comment contribuer ? ( Waters, 2009)
    30. 31. Comment contribuer ? ( Waters, 2009)
    31. 32. Comment contribuer ? Application IGN pour l’iPhone : iPhiGéNie
    32. 33. Comment contribuer ?
    33. 34. Comment contribuer ?
    34. 35. Comment contribuer ? Brouillon Bd. Louis Guibert Bd. Du clos st. george Bd. Des cents arpents
    35. 36. Vidéos <ul><li>Chargement de traces GPS dans OpenStreetMap en utilisant l'éditeur Java OSM </li></ul><ul><ul><li>http://www.youtube.com/watch?v=tZw38Xy_Ew0 </li></ul></ul><ul><li>Contribution d'une nouvelle boulevard dans OpenStreeMap en utilisant l'éditeur Java OSM </li></ul><ul><ul><li>http://www.youtube.com/watch?v=rv3a_HnMtBw </li></ul></ul>
    36. 37. Comment contribuer ?
    37. 38. Comment contribuer ? Pas encore sur OSM !
    38. 39. Comment contribuer ? Déjà sur OSM !
    39. 40. blog.telemapics.com Quelques critiques * Absence de spécifications formelles sur les données * Donc, les données ne sont pas très utilisable * Certaine expertise est requise aux contributeurs, il y a certaines situations d'erreurs assez complexes pour être comprises * Beaucoup de mécanismes de validations a posteriori, automatiques et manuels * Peut-on vraiment faire confiance aux contributeurs ? Problème d' autorité des données...
    40. 41. Spécifications des fournisseurs de données géographiques BD TOPO ® - IGN La connaissance associée à comment le monde est observé et comment il est modélisé dans la base de données (Abadie, 2009)
    41. 42. « Spécifications » pour VGI ? Charte de directives Documentation Usage standard des étiquettes (tags)
    42. 44. blog.telemapics.com Quelques critiques * Absence de spécifications formelles sur les données * Donc, les données ne sont pas très utilisable * Certaine expertise est requise aux contributeurs, il y a certaines situations d'erreurs assez complexes pour être comprises * Beaucoup de mécanismes de validations a posteriori, automatiques et manuels * Peut-on vraiment faire confiance aux contributeurs ? Problème d' autorité des données...
    43. 45. Keep Right! un outil de correction d’erreurs Des contraintes d’intégrité prédéfinies sont vérifiées sur des données OSM Source: http://keepright.ipax.at
    44. 46. Intersections sans nœuds de jonctions Avant Après <ul><li>Editeur Web OSM : Potlatch </li></ul>
    45. 47. Superposition des routes Avant Après <ul><li>Éditeur Web OSM : Potlatch </li></ul>
    46. 48. Mécanismes plus complexes ? <ul><li>Manque de cohérence géométrique entre le réseau hydrographique et les limites administratives </li></ul><ul><li>Une contrainte d’intégrité indiquant la relation entre les deux les deux types pour assurer le partage de la géométrie </li></ul><ul><li>Possible réparation : placer la limite administrative au milieu du fleuve </li></ul>Données OpenStreetMap autour de Grenoble (Decembre 2009) (Brando et Bucher, 2010)
    47. 49. blog.telemapics.com Quelques critiques * Absence de spécifications formelles sur les données * Donc, les données ne sont pas très utilisable * Certaine expertise est requise aux contributeurs, il y a certaines situations d'erreurs assez complexes pour être comprises * Beaucoup de mécanismes de validations a posteriori, automatiques et manuels * Peut-on vraiment faire confiance aux contributeurs ? Problème d' autorité des données...
    48. 50. Qualification de contributeurs et contributions <ul><li>Classification des contributeurs basée sur </li></ul><ul><ul><li>leur besoin (Coleman et al., 2009) </li></ul></ul><ul><ul><li>leur localisation géographique (Goodchild, 2009) </li></ul></ul><ul><ul><li>Leur relation de confiance avec des autres utilisateurs (Bishr et al., 2007) </li></ul></ul><ul><li>Distinguer entre les bonnes et les mauvaises contributions </li></ul><ul><ul><li>Systèmes de classement ( Rating ) (Elwood, 2008) </li></ul></ul><ul><ul><li>Signaler les régions avec des erreurs (Maué et al., 2008) </li></ul></ul><ul><ul><li>Comparaison avec une source référentielle (Haklay, 2009) </li></ul></ul>
    49. 51. Qui sont-ils ? <ul><li>Neophytes </li></ul><ul><li>L'amateur intéressé </li></ul><ul><li>L'amateur expert </li></ul><ul><li>L'amateur professionnel </li></ul><ul><li>Une autorité experte </li></ul>(Coleman, 2009)
    50. 52. Qui sont-ils ? Un étude (Budhathoki, 2010) plutôt empirique en faisant des questionnaires aux contributeurs
    51. 53. Quelles sont-elles leurs motivations ? <ul><li>Altruisme </li></ul><ul><li>Intérêt professionnel ou personnel </li></ul><ul><li>S timulation intellectuelle </li></ul><ul><li>Protection ou amélioration d'un investissement personnel </li></ul><ul><li>Rétribution sociale </li></ul><ul><li>Amélioration de la réputation personnelle </li></ul><ul><li>Fierté de l'endroit </li></ul><ul><li>Créativité de l'individu </li></ul><ul><li>Intent criminels </li></ul>(Coleman, 2009)
    52. 54. Quelles sont-elles leurs motivations ? L’étude (Budhathoki, 2010) plutôt empirique en faisant des questionnaires aux contributeurs
    53. 55. Quelles sont-elles leurs motivations ? L’étude (Budhathoki, 2010) plutôt empirique en faisant des questionnaires aux contributeurs
    54. 56. Modèle Spatio-temporel de confiance (Bishr et Kuhn, 2007) Bob Anne Jeff Rating des contributions et relations entre les individus, et le temps aussi !
    55. 57. Études d’évaluation de qualité par rapport aux données de référence
    56. 58. Similaire à l'étude fait pour évaluer la qualité de Wikipédia <ul><li>En 2005, la revue scientifique Nature a fait un étude comparative entre le contenu de Wikipédia et celui de l'encyclopédie Britannique </li></ul>
    57. 59. Évaluation de la qualité du VGI (Girres et Touya, 2009)
    58. 60. Géométrie Exhaustivité Précision Géométrique ( Antoniou, Haklay et Morley , 2010)
    59. 61. Tags Combien de tags par feature géographique ? ( Antoniou, Haklay et Morley , 2010)
    60. 62. Tags ( Antoniou, Haklay et Morley , 2010) Il y a seulement une petite quantité de tags qui couvrent la plus part des features géographique
    61. 63. Évaluation de la qualité du VGI (Girres et Touya, 2009)
    62. 64. Évaluation de la qualité du VGI (Girres et Touya, 2009)
    63. 65. Intérêt de VGI <ul><li>VGI pour actualiser les bases de données des fournisseurs de données géographiques au travers d’ alertes </li></ul><ul><li>OpenStreetMap , influence importante sur comment le contenu spatial est produit et actualisé </li></ul><ul><li>VGI pour compléter et enrichir les bases de données des fournisseurs de données géographique en permettant l’ édition de contenu (en plus des alertes) </li></ul>(Budhathoki, 2008) (Elwood, 2008) (Antoniou, 2009)
    64. 66. Intérêt de VGI <ul><li>Groupes d’intérêts spéciaux ont </li></ul><ul><ul><li>des besoins plus forts sur la qualité des données </li></ul></ul><ul><ul><li>des limitations de budget pour collecter, rédiger et actualiser les spécifications </li></ul></ul><ul><ul><li>Un manque d’expertise sur des techniques de modélisation pour assurer la cohérence de ces données </li></ul></ul><ul><ul><li>un intérêt d’accepter quelques règles pendant la contribution </li></ul></ul>(Coote, 2008)
    65. 67. Intérêt de VGI <ul><li>* Mashups </li></ul><ul><li>* Site Web qui groupe du contenu géographique récupéré de plusieurs sources d'information dans une seule carte </li></ul><ul><li>* En général, un API pour accéder aux données doit être disponible pour récupérer l'information requise (ex : API geoportail ) </li></ul>
    66. 68. Formats de données <ul><li>* KML : format simple crée par Google standardisé récemment </li></ul><ul><li><?xml version=&quot;1.0&quot; encoding=&quot;UTF-8&quot;?> </li></ul><ul><li><kml xmlns=&quot;http://www.opengis.net/kml/2.2&quot;> </li></ul><ul><li><Placemark> </li></ul><ul><li><name>Simple placemark</name> </li></ul><ul><li><description>Attached to the ground. Intelligently places itself </li></ul><ul><li>at the height of the underlying terrain.</description> </li></ul><ul><li><Point> </li></ul><ul><li><coordinates>-122.0822035425683,37.42228990140251,0</coordinates> </li></ul><ul><li></Point> </li></ul><ul><li></Placemark> </li></ul><ul><li></kml> </li></ul>
    67. 69. Mashup tour de France 2010
    68. 70. Mashup articles Wikipédia

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