Analyse et requ?tes de donn?es g?ographiques 3 D : contributions de la cristallographie g?om?trique

par Beno?t Poupeau

Thèse de doctorat en Sciences de l'information g?ographique

Sous la direction de Anne Ruas.

Soutenue le 16-09-2008

à Paris Est , dans le cadre de Information, Communication, Mod?lisation et Simulation , en partenariat avec Conception Objet et G?n?ralisation de l'Information Topographique (COGIT) (laboratoire) .

Le jury était composé de Anne Ruas, Fran?ois Bouille, Benoit Deffontaines, Robert Laurini, Pascal Lienhardt, Jean-Laurent Mallet.


  • Résumé

    Un des r?les des SIG 3D est d'int?grer et de mettre en coh?rence des donn?es issues de producteurs de donn?es vari?s tout en respectant les choix faits en fonction des besoins des utilisateurs, en termes de g?om?trie et de topologie. Les SIG 3D actuels utilisent g?n?ralement une mod?lisation g?om?trique et topologique unique qui facilite, entre autres, les requ?tes comme celles calcul?es ? partir des mod?les topologiques tels que le parcours de proche en proche des primitives g?om?triques d'un objet ou de ses voisins. En contrepartie, cette homog?n?isation entra?ne une perte des sp?cificit?s des mod?les, de lourds calculs de conversion et ne corrige pas, sans une aide ext?rieure, les probl?mes inh?rents ? l'acquisition et ? la mod?lisation. Cette th?se propose un mod?le d'analyse pour les SIG 3D permettant d'op?rer des requ?tes sur un objet (analyse intra-objet), quel que soit le choix technique de l'utilisateur, ou sur un ensemble d'objets (analyse inter-objets), m?me s'ils ne sont pas parfaitement coh?rents. A partir de principes issus de la cristallographie, ce mod?le, nomm? Cristage, analyse les sym?tries de chaque objet pour d?crire sa structure, c'est-?-dire la mani?re dont les primitives sont agenc?es entre elles. Compl?mentaire des mod?les topologiques, cette premi?re abstraction donne une vision globale de l'objet, ce qui facilite certaines requ?tes comme l'extraction du toit d'une cavit? ou la simplification g?om?trique d'un b?timent 3D. L'analyse des diff?rents ?l?ments de sym?trie (plans, axes et centre) offre une seconde abstraction : la maille. Consid?r?e en cristallographie comme l'enveloppe du plus petit parall?l?pip?de conservant les propri?t?s g?om?triques, elle est utilis?e comme une bo?te englobante adapt?e ? la forme de l'objet. Elle permet, en particulier, la mise en relation logique des objets g?ographiques, quelle que soit leur dimension. A l'aide des mailles, deux graphes sont calcul?s. Le premier, qualifi? de graphe d'incidence, d?crit les relations entre objets et facilite le parcours entre eux. Le second, appel? graphe temporel, dessine, pour un objet, l'?volution de ses relations avec son environnement

  • Titre traduit

    3D geographical data queries and analysis : geometrical crystallographic contribution


  • Résumé

    This work proposes a model for analysis based on 3D GIS. The proposed approach allows queries to be made on one object (intra-object analysis) or a set of objects (inter-objects analysis) even if the geometrical coherence between objects is not perfect. From crystallographic principles, this model analyses the symmetric features of each object to describe its structure i.e. the way which geometric primitives are arranged together. This first abstraction, the structure, gives a global overview of the object. A second abstraction, the lattice unit, is obtained through the analysis of symmetric elements. It is used like a 3D Bounding Box adapted to the object shape. It allows relationships of geographical objects whatever their geometric dimension. With the help of lattice units, two graphs are computed to describe relationships between objects and to draw, for one object, the evolution of its relationship with its own environment


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