Analyse du potentiel d’une application SOLAP pour une gestion efficace de l’érosion des berges en Gaspésie Îles-de-la-Madeleine

Rosemarie McHugh1, Francis Bilodeau1, Sonia Rivest1, Yvan Bédard1, Michel Michaud2

1Chaire de recherche industrielle CRSNG en bases de données géospatiales décisionnelles

Centre de recherche en géomatique Département des Sciences géomatiques Faculté de Foresterie et de Géomatique

Université Laval Sainte-Foy (Québec) Canada

Téléphone : 418-656-2131 Télécopieur : 418-656-3607

[rosemarie.mchugh.1, francis.bilodeau.2]@ulaval.ca[sonia.rivest, yvan.bedard]@scg.ulaval.ca

2Ministère des Transports du Québec (MTQ)

Direction de la recherche et de l’environnement 930, Chemin Ste-Foy

Québec (Québec) Canada Téléphone : 418-643-7828 Télécopieur : 418-643-0345

Michel.michaud@mtq.gouv.qc.ca Aperçus biographiques Mme McHugh possède un baccalauréat en Génie géomatique de l’Université Laval. Elle débute présentement une maîtrise au Centre de recherche en géomatique supervisée par le Dr Yvan Bédard. Ses intérêts de recherche portent sur l’étude du potentiel de l'analyse spatiale matricielle pour optimiser la création de cubes spatio-temporels dans un but de supporter l'exploration interactive des données dans un SOLAP. M. Bilodeau détient un baccalauréat en Génie géomatique de l’Université Laval et travaille présentement comme analyste en géomatique pour la Sûreté du Québec. Ses intérêts professionnels portent sur les systèmes d’information géographique, la diffusion de l’information aux utilisateurs de système de gestion intégrée, les technologies SOLAP ainsi que la télédétection. Mme Rivest possède un baccalauréat et une maîtrise en Sciences géomatiques de l’Université Laval. Elle possède une expérience de travail diversifiée (secteurs public et privé). Elle travaille depuis 5 ans en tant que professionnelle de recherche au Centre de recherche en géomatique de l’Université Laval dans l’équipe des bases de données spatiales du Dr Yvan Bédard. Ses intérêts professionnels incluent les bases de données multidimensionnelles, les entrepôts de données spatiales ainsi que les outils SOLAP. Elle a participé à de nombreux projets d’application des concepts SOLAP dans différents domaines et différentes organisations. Elle a également acquis une expérience de formation à l'international. Dr Bédard est professeur en SIG et bases de données géospatiales depuis 1986 au Département des Sciences géomatiques de l'Université Laval. Il est membre du Centre de recherche en géomatique(CRG) où il effectue des travaux en modélisation de bases de données et en systèmes analytiques géodécisionnels. Directeur du CRG pendant 7 années, il a un important palmarès en recherche fondamentale et appliquée, dont plusieurs projets avec des organisations gouvernementales et industrielles. Il a formé au-delà de 1000 professionnels sur 3 continents et a contribué à plus de 400 articles et conférences. Il est évaluateur pour plusieurs journaux et congrès scientifiques internationaux, organismes subventionnaires et comités gouvernementaux. Il est titulaire de la Chaire de recherche industrielle CRSNG du Canada en bases de données géospatiales décisionnelles.

M. Michaud est titulaire d’un baccalauréat en géographie et il a complété une maîtrise en aménagement du territoire et développement régional à l’Université Laval. Pendant près de 15 ans, il a agi à la fois comme spécialiste dans son domaine et comme chargé d’étude, à la réalisation et à la supervision d’études d’impact sur l’environnement de projets routiers dans une équipe multidisciplinaire au ministère des Transports du Québec (MTQ). Depuis 2005, il est à la Direction de la recherche et de l’environnement au MTQ. Il est affecté plus spécifiquement au dossier des changements climatiques, volet impacts et adaptation par rapport aux infrastructures routières en zone littorale. Il a initié et supervise plusieurs projets de recherche appliqués pour l’analyse et le suivi de l’érosion côtière le long de la route 132 en Gaspésie.

Résumé

Cet article traite du développement d’un outil d’aide à la décision dans le cadre de la problématique de l’érosion des berges et de la protection des routes côtières. Le ministère des Transports du Québec (MTQ) souhaite développer une gestion intégrée liée à la problématique de l’érosion des berges près des routes dont il a la juridiction. Présentement, le ministère analyse manuellement des critères variables pour sa prise de décisions. Ce processus est une tâche ardue et longue. L’équipe se base sur plusieurs types de documents qui proviennent de sources hétérogènes et qui concernent des époques différentes afin de planifier la construction ou l’entretien des ouvrages qui visent à protéger les routes des problèmes reliés à l’érosion. Afin d’améliorer leur processus, le ministère recherchait un outil facilitant la consultation des données donnant accès à l’ensemble de l’information en tout temps et en tout lieu. Pour répondre aux besoins formulés par le MTQ, la technologie SOLAP (Spatial On-Line Analytical Processing) a été retenue. L’objectif du projet consistait à démontrer qu’un outil SOLAP peut améliorer les connaissances des intervenants, faciliter la consultation des données, permettre une gestion rapide des risques à plusieurs niveaux de détails (MRC, municipalité, site en érosion) et servir d’outil de communication et de diffusion des connaissances. Le présent article comprend un exposé des besoins du MTQ, une présentation des grandes étapes suivies pour le développement de l’outil et finalement des exemples d’analyses spatiales. 1. Introduction L’érosion côtière est un phénomène naturel qui menace le littoral du monde entier. Les côtes sont soumises aux aléas du vent, de la houle, des courants, des marées, des tempêtes et plus récemment des nombreuses activités humaines. Partout sur la planète on s’entend pour dire que le phénomène d’érosion est en constante progression. La hausse du niveau moyen des mers et l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des tempêtes sont potentiellement des résultats des changements climatiques qui font en sorte d’accentuer considérablement le phénomène de l’érosion côtière. Le Québec est également confronté à cette problématique, particulièrement dans les régions de la Gaspésie et des Îles-de-la-Madeleine. La route 132 qui ceinture la région gaspésienne occupe une place très importante pour cette région puisqu’elle est le seul lien routier entre les municipalités et avec le reste de la province. La route 132 longe les côtes de la Gaspésie sur presque toute sa totalité et la distance qui sépare la route de la berge varie généralement de quelques mètres à quelques dizaines de mètres. Cette route est donc menacée par le phénomène d’érosion en plusieurs endroits. Le ministère des Transports du Québec (MTQ), ayant comme mandat d’assurer la pérennité et la sécurité de son réseau routier (Morneau et al, 2001) se doit d’assurer un suivi environnemental de ces segments de route touchés ou menacés par l’érosion. Seulement le long de la route 132, le MTQ a répertorié une soixantaine de sites où l’érosion, est ou, sera préoccupante. Dans certains sites, on trouve des ouvrages de protection alors que dans d’autres, on a identifiés des secteurs que l’on juge problématiques et dont on doit assurer le suivi de manière périodique pour planifier de futures interventions de protection. Depuis quelques années, un programme de protection des berges a été mis en place au sein du ministère des Transports afin d’assurer un suivi des zones côtières. En ce sens, le MTQ a accumulé une multitude d’informations relatives aux différents sites en érosion. Les informations collectées sont des informations de type biologique, économique, technique, social et humain et servent principalement à la gestion et à la planification des futurs projets routiers. L’information associée aux sites en érosion est extrêmement

diversifiée (études d’impacts sur l’environnement, rapports techniques, projets de recherche, relevés d’arpentage, études hydrauliques, photos, relevés LIDAR, etc.). Cependant, ces informations ne sont pas centralisées ce qui rend la consultation difficile pour certains intervenants. Des fiches de suivis des différents sites en érosion et un site Intranet on été mis en place afin de rassembler le plus possible l’information nécessaire aux prises de décisions. Par contre leur mise à jour n’est pas faite de façon systématique, ce qui rend leur utilisation et le travail des intervenants beaucoup moins efficace et il leur est difficile de faire un suivi complet de la problématique. Afin d’améliorer le processus de prise de décision et de planification des interventions, le MTQ souhaite faciliter la consultation des données en donnant accès à l’ensemble de l’information à tous les intervenants, en tout temps et en tout lieu. En fait, un véritable outil d’aide à la prise de décision pour l’ensemble des sites en érosion et projets d’intervention, pourrait améliorer l’efficacité des différents intervenants du MTQ (gestionnaires-décideurs, responsables de l’environnement en territoire, biologistes, aménagistes du territoire, ingénieurs, arpenteurs-géomètres, etc.), ce qui leur permettrait de synthétiser, centraliser, agréger, croiser et représenter simplement toute cette information pour faciliter l’analyse et la prise de décision. De son côté, la Chaire de recherche CRSNG en bases de données géospatiales décisionnelles, du Dr Yvan Bédard, développe des nouvelles approches et technologies géodécisionnelles, dont certaines utilisant leur outil SOLAP (Spatial On-Line Analytical Processing) développé grâce à d’autres projets et commercialisé par la compagnie KHEOPS Technologies. Cette nouvelle génération d’outils, née du couplage des technologies OLAP avec les systèmes d’informations géographiques (SIG) permet à la fois l’exploration des données spatiales et non-spatiales. Le SOLAP se définit comme étant « Un logiciel de navigation facile et rapide dans les bases de données spatiales qui offre plusieurs niveaux de granularité d’information, plusieurs thèmes, plusieurs époques et plusieurs modes de visualisation synchronisés ou non : cartes, tableaux et diagrammes » (Bédard, 2004). De nombreux travaux de la chaire en collaboration avec ses partenaires permettent d’explorer les multiples possibilités qu’offre la nouvelle technologie SOLAP. En ce sens, le présent projet a permis à la chaire d’expérimenter une nouvelle utilisation de cette technologie : le SOLAP hypermédia. (Bédard et al 2006). Plus particulièrement, l’intégration d’images aériennes, de photographies sur le terrain, de rapports et des cartes avec des fonctions d’hyperliens a permis de prototyper le premier SOLAP hypermédia au monde. Cet article présente les solutions proposées au MTQ afin d’optimiser le processus de décision en rapport avec la problématique de l’érosion des berges. L’article présente premièrement les différentes étapes suivies pour le développement des solutions, le prototype de gestion des risques d’érosion est ensuite décrit plus en détail et finalement quelques exemples d’analyses spatiales sont présentés. 2. Solutions proposées Afin de répondre à la demande du MTQ, une solution générale (voir figure 1) englobant l’ensemble des besoins de ce dernier a été proposée. Cette solution permet à la fois de centraliser l’ensemble des informations utiles à la prise de décision tout en offrant des outils de consultation rapide et d’analyse. La solution globale comprend 4 grands modules qui sont les suivants :

Base de données (BD) transactionnelle sous Oracle permettant la gestion centralisée de l’information et de son inventaire;

Des formulaires de saisies adaptés à chacun des intervenants permettant une mise à jour dynamique de la BD transactionnelle ;

Un outil SOLAP de consultation des données de l’inventaire ; Un outil SOLAP d’analyse et de gestion des risques.

La base de données transactionnelle forme le noyau de la solution globale, elle sera connectée dynamiquement aux différents outils proposés ainsi qu’au site Intranet existant et potentiellement à d’autres bases de données externes, comme celle de la gestion des ouvrages qui est présentement en phase de conception.

Figure 1 : Architecture de la solution proposée

2.1 Revue des concepts OLAP/SOLAP Dans le but de bien comprendre l’ensemble des solutions proposées et toutes les possibilités qu’elles offrent, il est nécessaire d’introduire quelques concepts généraux du monde multidimensionnel et des techniques OLAP (On-Line Analytical Processing). Pour pouvoir analyser efficacement les données, celles-ci doivent être organisées d’une manière permettant une consultation rapide. Pour ce faire, l’analyse multidimensionnelle est une approche très utile et à la base du domaine de l’informatique décisionnelle (Business Intelligence). L’avantage est qu’elle structure les données d’une manière optimale pour retirer facilement et rapidement l’information désirée. L’analyse multidimensionnelle implique de modéliser l’information sous plusieurs dimensions, ce qui permet d’effectuer des analyses d’une façon très intuitive et naturelle (Vitt et al, 2002). Les systèmes OLAP sont des systèmes qui supportent les analyses multidimensionnelles. Les principaux concepts OLAP sont les dimensions, les hiérarchies et les mesures. Les dimensions sont des thèmes d’analyse comme par exemple le type de berge, les zones d’occupation ou les régions. Les dimensions sont composées de membres (ex : site 1, site 2…) organisés selon une hiérarchie qui dépend du niveau de détail du membre (ex : site en érosion, municipalité, MRC). Les membres d’une dimension peuvent être comparés, ou agrégés à un niveau de détail plus général. Les mesures représentent ce qui est analysé en fonction des différentes dimensions comme par exemple la longueur totale d’érosion par type de berge et par municipalité. Accompagnées d’une interface à l’utilisateur et d’outils permettant l’agrégation et le pivot des dimensions, les systèmes OLAP permettent aux intervenants de voir rapidement les données détaillées autant que celles plus générales, de mettre en évidence des tendances, de simuler des situations ou d’identifier certaines anomalies dans les données (Vitt et al, 2002). La structure multidimensionnelle des systèmes OLAP est représentée sous forme de modèle en étoile, en flocon ou mixte et visualisée sous forme de cubes de données (Rivest, 2000). Un cube de données contient les valeurs de mesures préalablement calculées pour toutes les combinaisons possibles de membres des différentes dimensions. L’information étant déjà calculée et structurée de manière à optimiser la consultation, les analyses peuvent être effectuées extrêmement rapidement par n’importe quel utilisateur.

Afin de représenter l’information, les systèmes OLAP utilisent plusieurs types d’affichage tels les tableaux ou les graphiques. Il a été constaté qu’environ 80% de l’information comporte une dimension spatiale (Franklin, 1992), l’utilisation de références spatiales devient donc une source d’information supplémentaire pour comprendre et analyser les phénomènes. Tout comme les systèmes OLAP, les outils SOLAP permettent de consulter rapidement et facilement l’ensemble des données et de visualiser les résultats sous forme de graphiques et de tableaux, mais ils permettent en plus d’explorer visuellement les données spatiales (Rivest et al, 2004). 2.2 Grandes étapes suivies Dans un premier temps, l’équipe a procédé à un inventaire détaillé des sources de données existantes. Étant donné la grande quantité de données ainsi que l’hétérogénéité de celles-ci, un outil d’inventaire de métadonnées a été développé (Grelaud, 2005). L’outil est constitué d’une base de données MS ACCESS ainsi que de formulaires de saisies. Afin d’identifier facilement les données ayant un potentiel multidimensionnel, des indicateurs sur la nature des données ont été ajoutés en ce sens dans l’outil d’inventaire. L’inventaire a permis d’identifier les données disponibles et la manière dont elles sont actuellement utilisées par les différents intervenants. Suite à cet inventaire, inspirée des fiches de suivis des sites en érosions et du site Intranet, l’équipe a procédé à la modélisation d’une base de données intégrée. Cette base de données a ensuite été implantée sous Oracle, plate-forme couramment utilisée au sein des ministères. Finalement, à partir des informations de l’inventaire, un peuplement initial a pu être réalisé. Afin de permettre les futures saisies et mises à jour, des formulaires Web complèteront le système. La base de données transactionnelle accompagnée des formulaires de saisie permettra de centraliser l’ensemble de l’information utile à la prise de décision dans la problématique de l’érosion des berges le long de la route 132 ainsi que de la tenir dynamiquement à jour. Suite à l’implantation de la base de données intégrée, un outil de consultation des données a été mis en place. Un outil SOLAP de consultation permet de visualiser rapidement et de manière organisée les caractéristiques des sites en érosion, les érosions elles-mêmes, les ouvrages existants, ainsi que toute la documentation s’y rapportant. L’outil permet l’analyse de 4 grandes thématiques qui sont implantées sous la forme de cubes de données géospatiales (sites, érosions, ouvrages existants et documentation). Accessible par le Web, l’outil SOLAP de consultation permet à tous les intervenants d’accéder rapidement et facilement à l’ensemble de l’information dont ils ont besoin (Grelaud, 2005). Voici 2 exemples d’analyses (figure 2 et 3) que permet l’outil de consultation, l’une graphique et l’autre cartographique, réalisées avec quelques clics de souris et sans requête SQL de la part de l’usager.

Figure 2 : Diagramme en camembert indiquant le nombre d’érosions par municipalité pour la MRC de Bonaventure

Figure 3 : Carte générale indiquant le nombre d’érosions et la longueur totale des érosions par MRC ainsi que les emplacements des sites en érosion Afin de pousser plus loin l’analyse des données, un prototype SOLAP de gestion des risques d’érosion a été développé dans le cadre d’un projet de fin d’étude. Basé sur des critères précis, ce dernier prototype permet de mettre en évidence les zones potentiellement dangereuses et permet de faire une gestion rapide des risques à plusieurs niveaux de détails (MRC, municipalité, site en érosion). Le développement de ce prototype fait l’objet de la prochaine section. 3. Prototype de gestion des risques Quatre zones pilotes ont été définies pour le prototype (i.e. Maria, Bonaventure, Saint-Siméon et Cap-d’Espoir), chacune englobant un certain nombre de sites en érosion qui sont présentement à l’étude par le ministère des Transports.

Figure 4 : Les cercles représentent les zones pilotes retenues. Afin de définir les zones potentiellement dangereuses, des critères d’identification du risque ont été déterminés. Les 8 critères retenus sont les suivants :

1. Distance entre la bordure de la route et la berge 2. Type de berge 3. Hauteur de la berge 4. Moyenne des pentes de la parcelle 5. Présence de cours d’eau, écoulement de surface 6. Présence d’ouvrage de protection et état 7. Distance entre la berge et la profondeur (eau) de 5 m 8. Utilisation et occupation des terres

Plusieurs autres critères auraient pu être pris en considération, mais les données ne permettaient pas leur investigation. La caractérisation du territoire selon ces critères s’est effectuée grâce à un découpage de ce dernier en parcelles d’analyses. Deux méthodes pour découper le territoire ont été étudiées. La première méthode implique un découpage régulier du territoire et la seconde un découpage du territoire selon l’homogénéité de certains critères. Dans une situation optimale, la deuxième méthode est à prioriser puisqu’elle permet de modéliser la réalité plus justement; par contre, elle demande énormément de travail. Dans le cadre de ce projet, la première méthode a été retenue. Comme ce projet correspondait à un projet de fin d’étude au programme de génie géomatique, notre limite de temps à consacrer au projet était un facteur déterminant dans le choix de la méthode. Le territoire à l’étude a donc été découpé en parcelles d’environ 40 m de largeur. La largeur a été déterminée empiriquement de façon à éviter la variation des critères à l’intérieur d’une même parcelle. D’un autre côté, un découpage trop petit aurait été inutile et aurait alourdi le système. L’ensemble du territoire compris entre la route et la berge des quatre zones pilotes a donc été morcelé en parcelles de 40 m de largeur pour un total de 666 parcelles. Ces parcelles ont ensuite été documentées pour chacun des 8 critères d’évaluation du risque.

Figure 5 : Caractérisation des parcelles pour le critère moyenne des pentes Un niveau de risque a été attribué à chacune des valeurs des différents critères. Une formule pour l’évaluation du risque a ensuite été élaborée pour quantifier le risque d’érosion global de chacune des parcelles. Cette formule consiste en une somme pondérée des différents critères de risque. Afin d’illustrer la flexibilité du système, deux autres formules de risque ont été élaborées en priorisant des critères différents dans chacune d’elles (il aurait pu y en avoir davantage, au besoin des experts). Les risques d’érosion sont quantifiés sur une échelle de 1 à 5 dont 1 correspond à un risque très faible et 5 à un risque très élevé. La base de données multidimensionnelle du prototype a ensuite été modélisée à l’aide d’un schéma en étoile présenté à la figure 6. Les critères d’analyse correspondent aux branches du schéma et sont essentiellement les critères d’évaluation du risque mentionnés ci-haut. Dans les termes multidimensionnels, chacune des branches constitue une dimension et l’ensemble des dimensions forme un cube. Les mesures qu’il est possible de calculer en fonction des dimensions sont le nombre de parcelles affectées, la longueur de route affectée ainsi que le niveau de risque selon les trois formules élaborées. Par ses deux dimensions spatiales, l’application permet de visualiser cartographiquement l’ensemble du territoire à l’étude. La dimension « Route » et son découpage en Route-Tronçon-Section permet de voir les endroits de la route 132 qui correspondent aux critères demandés par l’utilisateur. La

dimension « Parcelle d’analyse » quant à elle est divisée selon les niveaux de détails suivants : MRC, Municipalité, Site en érosion et finalement Parcelle d’analyse. L’utilisateur peut donc observer la problématique au niveau de détail qui lui convient. Pour permettre une meilleure localisation sur le territoire, des images aériennes sont insérées en fond d’écran lorsque l’utilisateur atteint un certain niveau d’échelle. Des couches d’information complémentaire peuvent également être visualisées comme les ouvrages de protection, l’hydrographie et les limites des centres de services du MTQ. Pour mieux comprendre la structure multidimensionnelle requise pas les outils SOLAP, l‘usager est invité à consulter la publication Proulx & Bédard (2004).

TEMPS

Année

<<DIMENSION>>

ROUTE

No_Section No_Troncon No_Route

<<DIMENSION>>

PARCELLE D'ANALYSE

ID_Parcelle_Analyse ID_site Site ID_Mun Municipalité ID_MRC MRC ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

RISQUE_DISTANCE

ID_Risque_Distance Risque_Distance ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

HAUTEUR BERGE

ID_Hauteur_Réelle Hauteur_Réelle ID_Classe_Hauteur Classe_Hauteur ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

DISTANCE ROUTE BERGE

ID_Distance_Réelle Distance_Réelle ID_Classe_Distance Classe_Distance ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>> PENTE MOYENNE

ID_Classe_Pente Classe_Pente ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

TYPE DE BERGE

ID_Type_Berge Type_Berge ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

COURS D'EAU,ÉCOULEMENT DE SURFACE

ID_Présence_Cours_Eau Présence_Cours_Eau ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

PRÉSENCE ET ÉTAT D'OUVRAGE

ID_Présence_Ouvrage Présence_Ouvrage ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

PARCELLE ANALYSE

ID_Fait NB_Parcelle Longueur_Route_affectee Risque_priorité_distance Risque_priorité_pente Risque_priorité_type_berge Année ID_Taux_Recul No_Section ID_Parcelle_Analyse ID_Présence_Cours_Eau ID_Présence_Ouvrage ID_Type_Berge ID_Classe_Pente ID_Distance_Réelle ID_Hauteur_Réelle ID_Occupation ID_Distance_Profondeur_5m ID_Risque_Distance ID_Risque_Pente ID_Risque_Type_berge

<<CUBE>>

UTILISATION ET OCCUPATION DU SOL

ID_Occupation Occupation ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

DISTANCE PROFONDEUR 5M

ID_Distance_Profondeur_5m Distance_Profondeur_5m ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

TAUX DE RECUL

ID_Taux_Recul Taux_Recul ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

RISQUE_PENTE

ID_Risque_Pente Risque_Pente ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

RISQUE_TYPE_BERGE

ID_Risque_Type_berge Risque_Type_berge ID_Tous Desc_Tous

<<DIMENSION>>

Figure 6 : Schéma en étoile de la base de données multidimensionnelle En plus de permettre la navigation à plusieurs niveaux de détails, de représenter les résultats sous plusieurs types d’affichage, l’outil SOLAP permet également d’associer des informations supplémentaires sous forme d’hyperliens. Dans le cadre de ce projet, des profils de berges ainsi que des photos des ouvrages de protection peuvent être visualisés par l’utilisateur à l’aide d’hyperliens. Un simple clic permet donc à l’utilisateur d’accéder au profil de la berge à un endroit spécifique ou de constater l’état d’un ouvrage à l’aide d’une photo de celui-ci (voir figure10).

Le prototype est présentement fonctionnel et donne accès aux données des 4 régions à l’étude par le ministère des Transports soit les régions de Maria, Bonaventure, Saint-Siméon et Cap-d’Espoir. Il permet l’identification des zones à risque et de nouvelles zones potentiellement à risque à un niveau de détail très fin sur le territoire. Son accessibilité par le Web permet l’accès aux données en tout temps et par tous les intervenants impliqués dans la prise de décision. L’équipe de travail a procédé à une comparaison entre les méthodes actuelles utilisées au ministère des Transports et l’utilisation de l’outil SOLAP pour obtenir certaines informations. La requête utilisée pour effectuer la comparaison consiste à localiser les endroits qui n’ont pas d’ouvrage de protection, où la hauteur de berge est de 0-3m et où le risque d’érosion est considéré comme très élevé. Afin d’obtenir les résultats, la démarche actuelle implique la localisation des ouvrages de protection à l’aide des fiches de suivi, une consultation de rapports et de travaux d’arpentage, une consultation d’experts comme des ingénieurs en hydraulique, l’intégration de toutes ces informations et finalement la production d’une carte permettant de visualiser les endroits correspondants. Toute cette démarche est estimée à quelques heures et même quelques jours de travail. La même requête a été réalisée en 5 minutes à l’aide de l’outil SOLAP puisque tout ce travail de centralisation et de structuration de l’information a été fait au préalable. On remarque donc que le temps consacré à l’analyse pourrait potentiellement être diminué de façon considérable grâce à l’utilisation d’un tel outil. L’outil permet également d’examiner la problématique de l’érosion des berges dans son ensemble et des comparaisons entre les sites en érosion peuvent être effectuées très rapidement. 4. Exemples d’analyses spatiales Grâce à l’interface SOLAP, l’utilisateur peut facilement effectuer une multitude de requêtes et visualiser ses résultats en moins de 10 secondes sous forme de cartes, tableaux ou graphiques synchronisés. Voici quelques exemples d’analyses qu’il est possible de faire à l’aide du prototype développé. L’utilisateur désire mesurer le risque d’érosion pour les sites de la municipalité de Saint-Siméon. L’étude de la variable «risque priorité distance » sur la berge, ainsi que sa représentation sous la forme de carte et graphique permet d’apprécier le résultat. L’interface SOLAP présente le résultat de la requête en utilisant la synchronisation des affichages et de la sémiologie graphique.

Figure 7 : Analyse du risque d’érosion pour les sites de la municipalité de Saint-Siméon

Ensuite, l’utilisateur désire mesurer le risque d’érosion et visualiser les résultats, mais cette fois ci à un niveau d’échelle plus fin, soit le niveau des parcelles d’analyse et désire en plus visualiser les endroits où la distance entre la route et la berge est de 0 à 10 m et où il y a présence d’ouvrage de protection, mais dont l’état est détérioré. La corrélation des variables « présence, état ouvrage » ainsi que « distance route berge » sur les parcelles d’analyses permet d’illustrer en moins de 10 secondes et 11 clics de souris le résultat de la requête sous forme d’une carte des parcelles avec une image aérienne en fond d’écran.

Figure 8 : Analyse du risque d’érosion selon la distance entre la route et la berge, la présence d’ouvrage de protection et leur mauvais état. Finalement, l’outil SOLAP permet l’ajout d’hyperliens aux informations cartographiques utilisées dans les analyses. Par conséquent, l’usager peut sélectionner un ouvrage pour accéder à sa photographie et à une fiche descriptive.

Figure 10 : Photo d’un ouvrage de protection disponible par la fonction d’hyperlien Via les différentes fonctionnalités de l’interface SOLAP, l’usager est en mesure d’apprécier l’information spatiale de manière simple et rapide. La navigation dans un tel outil est simplifiée par le fait qu’aucun langage de requête SQL ou autre n’est requis et que l’analyse suit le flux de pensée de l’usager. L’ensemble de l’information concernant les risques d’érosion est structurée pour permettre la navigation simple et rapide. L’utilisateur peut identifier très rapidement le niveau de risque d’une zone, identifier les zones qui correspondent à certains critères, visualiser les profils de berges à ces endroits ainsi que la photo de l’ouvrage à proximité simplement en quelques clics de souris. 5. Conclusion La solution proposée au ministère des Transports illustre bien qu’un outil SOLAP supporter la prise de décision dans le cadre de la problématique de l’érosion des berges le long du réseau routier. Les outils proposés permettront d’améliorer les connaissances des intervenants, faciliteront la consultation des données, permettront une gestion rapide des risques d’érosion et serviront d’outils de communication et de diffusion des connaissances afin d’améliorer le processus de prise de décision et de planification des ouvrages de protection de la route. Ce projet a également permis à l’équipe du Dr Yvan Bédard d’expérimenter une toute nouvelle utilisation de la technologie SOLAP et a également servi de projet de fin d’étude pour deux étudiants au Baccalauréat en génie géomatique de l’Université Laval. 6. Remerciements Les auteurs tiennent à remercier Mme Béatrice Grelaud de l’ENSG-Paris pour sa contribution au premier prototype ainsi qu’à souligner le support de la Chaire de recherche industrielle en bases de données géospatiales décisionnelles financée par le Conseil de Recherche en Sciences Naturelles et en Génie du Canada, l'Université Laval, Hydro-Québec, Recherche et Développement Défense Canada, Ressources Naturelles Canada, Transport Québec, KHEOPS Technologies, Intélec Géomatique, Syntell, Holonics et Groupe Alta.

7. Références Bédard Y. (2004). « Amélioration des capacités décisionnelles des SIG par l'ajout d'un module SOLAP (Spatial On-Line Analytical Processing) », Université Aix-Marseille, École Polytechnique Universitaire de Marseille, Filière Génie Industriel et Informatique, 8 avril (Professeur invité). Bédard, Y.; Proulx, M-J. ; Rivest, S. ; Badard, T. (2006). « Merging Hypermedia GIS with Spatial On-Line Analytical Processing: Towards Hypermedia SOLAP», In: E.Stefanakis, M.P. Peterson, C. Armenakis, V. Deli (ed(s)), Geographic Hypermedia: Concepts and Systems. Sous presse. Franklin, C. (1992). «An Introduction to Geographic Information Systems: Linking Maps to Databases», Database, April, pp. 13-21. Grelaud, B. (2005). « Rapport de stage présenté en fin de DESS de cartographie et SIG et en fin de troisième année d’école d’ingénieur (ENSG) », Paris, France, 91 p. Morneau, F.; Michaud, M.; Lecours, F.; Côté, L. et Roy, D. (2001). « Étude d’impact sur l’environnement: PROJETS DE PROTECTION DES BERGES LE LONG DE LA ROUTE 132 AUTOUR DE LA PÉNINSULE GASPÉSIENNE», Gouvernement du Québec, ministère des Transports du Québec, 84 p. Proulx, M.J. & Bédard, Y. (2004). « Le potentiel de l'approche multidimensionnelle pour l'analyse de données géospatiales en comparaison avec l'approche transactionnelle des SIG », Colloque Géomatique 2004 - Un choix stratégique! Montréal, 27-28 octobre. Rivest, S.; Gignac, P.; Charron, J.; Bédard, Y. (2004). « Développement d’un système d’exploration spatio-temporelle interactive des données de la Banque d’information corporative du ministère des Transports du Québec », Colloque Géomatique 2004 - Un choix stratégique! Montréal, 27-28 octobre. Rivest, S. (2000). «Investigation des modes d'intégration physique entre un serveur de base de données multidimensionnelle et un SIG», Essai de M. Sc., Département des sciences géomatiques, Faculté de foresterie et géomatique, Université Laval, 61 p. Vitt, E.; Luckevic, M.; Misner, S. (2002). «Business intelligence: Making Better decisions faster», Microsoft Press, 1st edition, 224 p.