CARTOGRAPHIE DÉCISIONNELLE MULTICRITÈRE : FORMALISATION ET IMPLÉMENTATION INFORMATIQUE
MULTICRITERIA DECISIONAL CARTOGRAPHY: FORMALIZTION AND IMPLEMENTATION
Résumé
The GIS, geographical information systems, store geo-referenced
data in geographical databases. Storage of geographical data is of
great use in many areas. One frequent use of GIS is in the context
of spatial decision-making. However, GIS technology suffers from
several limitations that are due to lack of analysis tools
necessary for dealing with the multicriteria nature of spatial
problems. To enhance the role of GIS in spatial decision-making,
most of researchers support the idea of coupling the GIS with multicriteria analysis (MCA). A great deal of papers concerning
GIS-MCA integration have been published since 1990. However, these
works have several limitations that prevent them from going beyond
the academic contexts: (i) the use of loose or tight integration
modes, (ii) incorporation of only one or a limited number of
methods, (iii) lack of a formal methodology to assist the decision
maker during the selection of the method to apply in a given
problem, (iv) integration of weighted-sum like decision rules, and
(v) the need for a good knowledge about GIS and MCA. In this
thesis, our objective is to propose conceptual, methodological and
computational solutions to handle these problems. More precisely,
we propose: (i) a strategy for coupling GIS and MCA, (ii) a
rule-based module for the selection of the multicriteria
aggregation procedure, (iii) a methodology for multicriteria
decisional cartography permitting the use of outranking methods,
and (iv) an algebra for multicriteria spatial modeling. To
validate the solutions proposed in this research, we have
developed a prototype and applied it to a problem of corridor
generation using real data relative to Ile-de-France region.
data in geographical databases. Storage of geographical data is of
great use in many areas. One frequent use of GIS is in the context
of spatial decision-making. However, GIS technology suffers from
several limitations that are due to lack of analysis tools
necessary for dealing with the multicriteria nature of spatial
problems. To enhance the role of GIS in spatial decision-making,
most of researchers support the idea of coupling the GIS with multicriteria analysis (MCA). A great deal of papers concerning
GIS-MCA integration have been published since 1990. However, these
works have several limitations that prevent them from going beyond
the academic contexts: (i) the use of loose or tight integration
modes, (ii) incorporation of only one or a limited number of
methods, (iii) lack of a formal methodology to assist the decision
maker during the selection of the method to apply in a given
problem, (iv) integration of weighted-sum like decision rules, and
(v) the need for a good knowledge about GIS and MCA. In this
thesis, our objective is to propose conceptual, methodological and
computational solutions to handle these problems. More precisely,
we propose: (i) a strategy for coupling GIS and MCA, (ii) a
rule-based module for the selection of the multicriteria
aggregation procedure, (iii) a methodology for multicriteria
decisional cartography permitting the use of outranking methods,
and (iv) an algebra for multicriteria spatial modeling. To
validate the solutions proposed in this research, we have
developed a prototype and applied it to a problem of corridor
generation using real data relative to Ile-de-France region.
Les SIG, systèmes d'information géographiques, stockent des données
géo-référencées dans des bases de données géographiques, ouvrant
ainsi de grandes potentialités en terme d'exploitation. Une
utilisation fréquente des SIG concerne la prise de décision à
référence spatiale. Néanmoins, la technologie SIG actuelle souffre
encore de plusieurs lacunes, dues en grande partie à un manque de
capacités analytiques capables de supporter la nature multicritère
des problèmes spatiaux. La solution la plus diffusée pour faire
évoluer les SIG vers un vrai outil d'aide à la décision à référence
spatiale est l'analyse multicritère (AMC). De nombreux travaux
d'intégration SIG-AMC ont été publiés depuis le début des années
1990. Cependant, ces travaux présentent plusieurs limites qui les
empêchent à être diffusés au delà du cadre académique : (i)
utilisation du mode d'intégration indirecte ou encastrée, (ii)
intégration d'une seule méthode ou d'un nombre limité de méthodes,
(iii) absence d'une méthodologie pour le choix de la méthode à
appliquer dans un problème donné, (iv) intégration des méthodes du
critère unique de synthèse, et (v) nécessité d'une connaissance
approfondie du SIG et de l'AMC. Dans ce travail de thèse, notre
contribution a porté sur la proposition de solutions conceptuelles,
méthodologiques et informatiques pour surpasser ces différentes
lacunes. Plus précisément, nous proposons : (i) une stratégie
d'intégration SIG-AMC, (ii) un module à base de règles pour le choix
de la procédure d'agrégation, (iii) une méthodologie pour la
cartographie décisionnelle multicritère facilitant l'utilisation des
méthodes de surclassement de synthèse, et (iv) une algèbre destinée
à la modélisation spatiale multicritère. Pour valider les solutions
proposées, nous avons développé un prototype et nous l'avons
appliqué à un problème de génération des corridors en utilisant des
données réelles, relatives à l'Ile-de-France. Les résultats obtenus
sont satisfaisants.
géo-référencées dans des bases de données géographiques, ouvrant
ainsi de grandes potentialités en terme d'exploitation. Une
utilisation fréquente des SIG concerne la prise de décision à
référence spatiale. Néanmoins, la technologie SIG actuelle souffre
encore de plusieurs lacunes, dues en grande partie à un manque de
capacités analytiques capables de supporter la nature multicritère
des problèmes spatiaux. La solution la plus diffusée pour faire
évoluer les SIG vers un vrai outil d'aide à la décision à référence
spatiale est l'analyse multicritère (AMC). De nombreux travaux
d'intégration SIG-AMC ont été publiés depuis le début des années
1990. Cependant, ces travaux présentent plusieurs limites qui les
empêchent à être diffusés au delà du cadre académique : (i)
utilisation du mode d'intégration indirecte ou encastrée, (ii)
intégration d'une seule méthode ou d'un nombre limité de méthodes,
(iii) absence d'une méthodologie pour le choix de la méthode à
appliquer dans un problème donné, (iv) intégration des méthodes du
critère unique de synthèse, et (v) nécessité d'une connaissance
approfondie du SIG et de l'AMC. Dans ce travail de thèse, notre
contribution a porté sur la proposition de solutions conceptuelles,
méthodologiques et informatiques pour surpasser ces différentes
lacunes. Plus précisément, nous proposons : (i) une stratégie
d'intégration SIG-AMC, (ii) un module à base de règles pour le choix
de la procédure d'agrégation, (iii) une méthodologie pour la
cartographie décisionnelle multicritère facilitant l'utilisation des
méthodes de surclassement de synthèse, et (iv) une algèbre destinée
à la modélisation spatiale multicritère. Pour valider les solutions
proposées, nous avons développé un prototype et nous l'avons
appliqué à un problème de génération des corridors en utilisant des
données réelles, relatives à l'Ile-de-France. Les résultats obtenus
sont satisfaisants.