Porteurs : Jérôme GENSEL (PR informatique, équipe STORIES, LIG, UGA) et Hy DAO (PR Géographie, Institut des Sciences de l’Environnement, Université de Genève)
Participants pour STORIES : Camille BERNARD, Paule-Annick DAVOINE, Jérôme GENSEL, Arthur LOUIS, Daniela MILON-FLORES, Marlène VILLANOVA
Partenaires : Laboratoire Institut Carnot de Bourgogne (Université de Bourgogne), Centre Universitaire d’Informatique (Université de Genève), Institut des Sciences de l’Environnement (Université de Genève)
Durée : 47 mois (décembre 2021 – novembre 2025)
Financé par : ANR PRCI Franco-Suisse et SNF (Fonds National de la Recherche, Suisse)
Objectif : Observer les trajectoires environnementales des territoires est essentiel pour analyser leur évolution en termes de préservation de la nature ou de résilience au changement climatique, et pour élaborer les politiques publiques futures en matière d’environnement et d’aménagement du territoire. Le projet TRACES a pour objectif de permettre la modélisation et l’analyse des trajectoires environnementales des territoires (SeTT en anglais pour Semantic environmental Trajectories of Territory), en s’appuyant sur trois domaines de l’Intelligence Artificielle. Une trajectoire environnementale est définie par un territoire d’étude, une période d’observation, et un ensemble d’indicateurs caractérisant cette trajectoire, par nature multidimensionnelle (espace, temps, thème) et multi-granulaire. Les données des indicateurs proviennent de sources officielles libres et accessibles. L’approche proposée ici est centrée sur les Graphes de Connaissances (GC) et le Web Sémantique. Les GC sont élaborés à partir d’un modèle ontologique des trajectoires s’appuyant sur des vocabulaires standards, et sur des données extraites d’une infrastructure de données spatiales dédiée aux indicateurs environnementaux. Les observations environnementales qui composent les trajectoires et forment les SeTT sont décrits dans des cubes de données sémantisés (RDF Data Cubes). Les SeTT sont décrites en termes d’épisodes et d’évènements. Chaque épisode correspond à une période où une certaine tendance est observée, un événement correspond à la fin d’un épisode et au début d’un autre. Les GC représentant les SeTT sont enrichis et complétés par une recherche ciblée dans les jeux de données ouverts que rend disponibles le Web des Données. De manière complémentaire, une approche système multi-agent élabore des modèles explicites, basés sur des agents, capturant les divers comportements des acteurs humains et des parties prenantes, la dynamique entre acteurs humains et environnement et son impact sur l’environnement, ainsi que les effets sur l’environnement des politiques mises en œuvre dans le passé. Ces modèles sont alimentés par les GC des SeTT et par les informations extraites du Web des Données lors de leur enrichissement. Ces connaissances permettent de mieux comprendre les mécanismes à l’œuvre dans la dynamique des territoires, et de simuler les effets de politiques publiques, déjà expérimentées ou nouvelles. Les cas d’étude correspondent à trois territoires et environ 400 communes en France et en Suisse : le pays d’Évian (France), Fribourg (Suisse), le Grand Genève (trans-frontalier).
Rôle de STORIES : l’équipe STORIES est en charge de la conception, du développement et de l’exploitation des trajectoires environnementales de territoires (SeTT).
Pour cela, un framework, appelé LEODS, a été développé. À partir de mesures d’indices extraits d’images satellitaires disponibles dans un format tabulaire (csv), un cube multidimensionnel RDF est construit : il contient les séries chronologiques de mesures des différents indices/indicateurs environnementaux considérés. La série chronologique de l’indicateur considéré est alors segmenté. Les segments et points de rupture ou d’inflexion obtenus correspondent respectivement aux épisodes et événements de la SeTT. Les composantes épisodes et événements de la SeTT sont alors enrichies sémantiquement.
Une ontologie a été conçue et décrit les trois types de trajectoires considérés : la trajectoire brute (série chronologique de mesures d’indicateur), la trajectoire structurée (issue de la segmentation de la trajectoire brute), la trajectoire sémantique (SeTT) résultat de l’enrichissement sémantique de la trajectoire structurée. Les SeTT obtenues servent de support à un narratif de l’évolution du territoire considéré selon différents marqueurs environnementaux.
Site web : http://lig-traces-anr-fns.imag.fr/