Sommaire de la publication

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Bejaoui, L., 2009, Qualitative topological relationships for objects with possibly vague shapes:implications on the specification of topological integrity constraints in transactional spatial databases and in spatial data warehouses, Thèse, Faculté de foresterie et géomatique, Université Laval, 246p.

Résumé

Dans les bases de données spatiales actuellement mises en oeuvre, les phénomènes naturels
sont généralement représentés par des géométries ayant des frontières bien délimitées. Une
telle description de la réalité ignore le vague q~i caractérise la forme de certains objets
spatiaux (zones d’inondation, lacs, peuplements forestiers, etc.). La qualitĂ© des donnĂ©es
enregistrées est donc dégradée du fait de ce décalage entre 13; réalité et sa description.
Cette thèse s’attaque Ă  ce problème en proposant une nouvelle approche pour reprĂ©senter
des objets spatiaux ayant des formes vagues et caractériser leurs relations topologiques. Le
modèle proposé, appelé QMM model (acronyme de Qualitative Min-Max model), utilise les
notions d’extensions minimale et maximale pour reprĂ©senter la partie incertaine d’un objet.
Un ensemble d’adverbes permet d’exprimer la forme vague d’un objet (ex: a region with a
partially broad boundary), ainsi que l’incertitude des relations topologiques entre deux objets
(ex: weakly Contains, fairly Contains, etc.). Cette approche est moins fine que d’autres
approches concurrentes (modélisation par sous-ensembles flous ou modélisation probabiliste).
Mais elle ne nĂ©cessite pas un processus d’acquisition complexe des donnĂ©es. De plus elle est
relativement simple à mettre en oeuvre avec les systèmes existants de gestion de bases de
données.
Cette approche est ensuite utilisée pour contrôler la qualité des données dans les bases de
donnĂ©es spatiales et les entrepĂ´ts de donnĂ©es spatiales en spĂ©cifiant des contraintes d’intĂ©gritĂ©
par l’intermĂ©diaire des concepts du modèle QMM. Une extension du langage de contraintes
OCL (Object Constraint Language) a été étudiée pour spécifier des contraintes topologiques
impliquant des objets ayant des formes vagues. Un logiciel existant (outil OCLtoSQL
dĂ©veloppĂ© Ă  l’UniversitĂ© de Dresden) a Ă©tĂ© Ă©tendu pour permettre la gĂ©nĂ©ration automatique
du code SQL d’une contrainte lorsque la base de donnĂ©es est gĂ©rĂ©e par un système relationnel.
Une expérimentation de cet outil a été réalisée avec une base de données utilisée pour la
gestion des Ă©pandages agrico’les. Pour cette application, l’approche et l’outil sont apparus très
efficients.
Cette thèse comprend aussi une Ă©tude de l’intĂ©gration de bases de donnĂ©es spatiales
hétérogènes lorsque les objets sont représentés avec le modèle QMM. Des résultats nouveaux
ont Ă©tĂ© produits et des exemples d’application ont Ă©tĂ© explicitĂ©s.