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Prototype SOLAP appliqué sur des champs continus en mode raster

Analyse de hot spots de criminalité

Jean-Paul Kasprzyk, doctorant

Session démos 24 novembre 2014

J-P Kasprzyk

Prototype SOLAP appliqué sur des champs continus en mode raster SAGEO 2014

Introduction

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J-P Kasprzyk


L’informatique décisionnelle (BI)

• Collecte, consolidation et analyse de données afin d’aider les entreprises dans le processus de prise de décision

• Approche décisionnelle (OLAP) ≠ approche transactionnelle (OLTP) • Le cœur d’une architecture BI est l’entrepôt de données

– Entrepôt présente une structure multidimensionnelle

• Le serveur OLAP (« On Line Analytical Processing ») permet à un utilisateur d’extraire simplement et rapidement de l’information synthétisée hors de l’entrepôt (agrégations des données)

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Données externes

Entrepôt de données

ETL

Serveur OLAP

Interfaces OLAP

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Exemple de structure multidimensionnelle en étoile

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Fait: délit

Niveau: mois

Niveau: année

Niveau: type de délit

Niveau: province

Niveau: pays

Dimension temporelle

Dimension thématique

Dimension spatiale

…

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OLAP

ROLAP MOLAP

HOLAP

SIG

Vecteur Raster

SOLAP

Information spatiale

Continue Discrète

OLAP dominant SIG dominant

OLAP-SIG intégré

OLAP spatial et question de recherche

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Modélisation SOLAP raster

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Modèle logique: Raster MOLAP

• Raster = tableau multidimensionnel • Fait = pixel indexé (rangée, colonne, bande) • « Rangée » et « colonne » sont les membres des dimensions spatiales X et Y • « Bande » est une dimension sémantique (ou éventuellement Z)

– Toutes les bandes doivent partager les même propriétés géométriques (même domaine spatial) – Bande optimisée pour l’OLAP quand la dimension est ordonnée

Exemple de cube raster

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Rast 30

Rast 100

Rast 300

Mois

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Modèle logique: Raster HOLAP

• 3 dimensions dans le MOLAP (X, Y et bande) – Agrégations très rapide en ligne et en colonne (idem

MOLAP) – Structure optimisée pour le filtrage spatial à la volée car

la proximité géographique des pixels est conservée dans la structure du raster

• Autres dimensions rejetées dans l’architecture ROLAP – Une mesure ROLAP = un raster

– Agrégation par opérations raster (Map algebra) = opérations de « drill across » entre cubes MOLAP

– Optimisé quand mesures raster partagent le même domaine spatial: • Dimensions raster

– Nombre de rangées – Nombre de colonnes – Nombre de bandes

• Géoréférencement – Résolution X, Y – Rotation – Translation

Type de crime

1

2

3

Attributs ou FK des dimensions ROLAP

Mesures raster = cubes MOLAP raster

Exemple de table des faits raster

A

B

C

D

… … … … …

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Application: analyse de hot spots de criminalité

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Cartes de hot spots

• Technique très populaire en cartographie criminelle au niveau stratégique – Offre une bonne visualisation de la distribution spatiale de la criminalité – Egalement utilisée pour de la prédiction

• Ces cartes sont générées par transformations de nuages de points (délits) en surface continue (raster) – « Kernel Density Estimation » (KDE) – Chaque pixel a une valeur dépendant du nombre de délits et de leur proximité

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KDE Classification

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Prototype SOLAP raster

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Architecture open source

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Input data

ETL

Geokettle

Entrepôt de

données

PostGIS raster

Serveur

SOLAP

Php

Serveur de

données spatiales

Mapserver

Serveur web

Apache

Interface

Html

Javascript

Carte

OpenLayers Arbre à dimensions et

graphiques

DHTMLX

COTE

SERVEUR

COTE

CLIENT

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Démonstration

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Conclusions

• Présentation d’un outil SOLAP exploitant le format raster à travers une architecture hybride (multidimensionnelle et relationnelle)

• Avantages: – Agrégations spatiales bénéficient des performances du MOLAP – Stockage bénéficie des performances du ROLAP – Filtres spatiaux intégrés à la volée – Nombreux traitements d’analyse spatiale propres au format raster – Outil adapté à l’analyse de champs continus

• Un outil OLAP-SIG intégré devrait pouvoir combiner les deux approches: vecteur et raster – Vecteur permet l’accès aux données individuelles – Vecteur plus approprié pour les données discrètes et les champs

continus incomplets

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Documents

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