Networks and Communication Studies -

NETCOM, Vol. 12, n°1/2 1998, p. 349-357
 
 

Introduction - La cartographie fait partie de cette kyrielle de domaines dans lesquels Internet a mis en exergue les profonds changements issus du numérique. En passant du papier à l'écran, la " carte " est devenue la " visualisation cartographique " et des fonctionnalités nouvelles sont apparues : la modélisation en temps réel, les vues 3D, l'accès aux systèmes d'information, les liens hypertexte ou encore l'animation (" cartes qui bougent "). Au delà des changements formels, l'apparition de ces fonctionnalités a engendré des modifications fondamentales en terme de diffusion, de représentation, d'utilisation et de production de l'information spatialisée.

Ce sont ces modifications qu'il nous semble indispensable d'appréhender pour pouvoir envisager les potentialités offertes par le réseau à la visualisation cartographique, dans une logique d'aide à la compréhension des processus spatio-temporels, voire d'aide à la décision. Pour cela, nous nous intéresserons dans un premier temps, à divers sites hébergeant des publications dédiées à cette thématique afin de définir les principales notions théoriques. Puis, à partir d'applications concrètes accessibles sur Internet, nous tenterons d'évaluer les intérêts et limites que présentent ces différents modes de visualisation cartographique. Notre objectif n'est en aucun cas de sérier l'ensemble des sites dédiés à la cartographie, d'autant que ce travail a déjà été réalisé .

Quelques notions théoriques - Pour bien comprendre ce qu'est la visualisation cartographique, il est important de bien maîtriser concepts et paradigmes, vocabulaire et acronymes. Pour cela, le site de la " Commission on Visualization " de l'" International Cartographic Association " (1) est une très bonne clé d'entrée. Le rôle de cette commission est de tisser des liens entre les différents secteurs de la visualisation scientifique et de favoriser la réflexion sur l'apport, les changements et le positionnement des cartographes, engendrés par les nouveaux modes de visualisation. Ceux-ci trouvent leur origine dans la " Visualization in Scientific Computing (ViSC) " (McCormick et al, 1987) dont le paradigme de base est que la vision favorise la compréhension (Hearnshaw H et Unwin D, 1994). Dans son article, proposant des axes de recherche pour la cartographie du XXI^ème siècle, McEachren (1998) définit la ViSC comme une méthode (et un produit) intégrant puissance numérique informatique et vision humaine pour faciliter l'aperçu scientifique, quel que soit le domaine d'application. L'auteur estime que la ViSC a attiré l'attention sur le rôle des cartes (et d'autres modes de présentation visuelle) dans le processus scientifique (DiBiase, 1990) et l'intégration d'axes de recherche liés aux technologies cartographiques et à la cartographie cognitive.

Une résultante du développement de la ViSC et de ses liens avec la cartographie et les Systèmes d'Information Géographique (SIG) est l'apparition du concept de " Geographic Visualization (GVis) " : " GVis can be defined as a form of information visualization that emphasizes development and assessment of visual methods designed to facilitate the exploration, analysis, synthesis, and presentation of georeferenced information. " (McEachren, 1998). Derrière cette simple modification terminologique se cache probablement une véritable volonté de réappropriation de la représentation et de l'analyse de l'information spatiale par les cartographes et géographes, qui semblait être en passe de leur échapper avec l'avènement de la ViSC.

Autre type de ViSC, la réalité virtuelle est souvent utilisée en cartographie pour les représentations animées en 3 dimensions. Une extension de cette réalité virtuelle est le " Virtual Reality Modeling Language (VRML) " qui fait partie des techniques améliorant la présentation et l'exploration des " visualisations géographiques " (Rhyne et Fowler, 1998). Ces même auteurs proposent des exemples d'applications interactives utilisant le VRML pour explorer notamment des Modèles Numériques de Terrain (MNT).

On conclura cette revue non exhaustive des publications accessibles sur le site de la " Commission on Visualization ", par l'article d'Andrienko et Andrienko (1998), qui présente un logiciel remarquable car permettant d'automatiser la production de cartes interactives véritablement dynamiques et sémiologiquement justes, ce qui mérite d'être signalé (Figure 1).

D'autres publications instructives sont accessibles sur le site de la conférence " Geographic Information Research at the Millennium " (2) et notamment celle d'A. Câmara (1997) qui traite des modes d'accès à l'information géographique adaptés à des utilisateurs profanes. Camarâ voit notamment dans le développement d'Internet une expansion de la notion d'information spatiale par l'intégration de nouveaux médias tels que la vidéo ou le son.

Ce thème de la place du son dans la visualisation cartographique, intéresse particulièrement J. B. Krygier dont une partie des travaux est accessible sur le site de l'Université de Pennsylvanie (3) : " Sound (Ö) provides us with more choices for representing ideas and phenomena and thus more ways in which to explore and understand the complex physical and human worlds we inhabit ". La notion de multimédia dans la visualisation cartographique prend ici tout son sens.

Dans des domaines plus spécifiques, comme la visualisation paysagère on pourra se référer à l'approche très complète de JoAnna Ruth Wherrett du " Macaulay Land Use Research Institute " de l'Université d'Aberdeen (4). L'auteur part de l'évaluation paysagère et des modes de présentation visuelle pour définir les formes de perception du premier et l'impact des seconds de manière à proposer des outils d'aide à la décision idoines.

Parmi ceux-ci, on trouve les " Collaborative Spatial Decision-Making (CSDM) " auxquels est consacrée l'initiative 17 du " National Center for Geographic Information and Analysis (NCGIA) " (5). Les CSDM y sont définis comme autant d'environnements de travail, communs à des groupes d'individus, et permettant à chaque utilisateur un accès en temps réel, et à distance, à des Cartes de Décision Interactives (C.D.I.). Ce concept de C.D.I. comme support de discussion et d'aide à la négociation est développé par Lotov et al (1997) dans le Vol 2 du " Journal of Geographic Information and Decision Analysis " (6).

Figure 1. Exemple d'accès par le réseau en temps réel à des visualisations cartographiques dynamiques (Andrienko et Andrienko, 1998) (1).

 

Dans une logique plus orientée vers l'aide à la participation publique et pour conclure cette liste qui pourrait être encore très longue, nous citerons deux articles qui aident à mieux cerner l'intérêt pour l'expression citoyenne de l'accès aux S.I.G. sur Internet : Kingston et al (1998) et Carver et al (1998) (7). D'après ces derniers, l'élitisme des S.I.G. est mis a mal par Internet ; nous serions donc témoins de la popularisation des S.I.G. ainsi que de l'évolution de la participation publique même si celle-ci présente encore de nombreuses limites que ce soit en terme d'accès à Internet ou de modification des processus de négociation.

A travers toutes ces publications, on se rend compte que la visualisation cartographique sur Internet est en pleine effervescence : les potentialités sont énormes, les domaines d'application vastes et les pistes de recherche nombreuses (McEachren, 1998). On s'aperçoit aussi qu'aux différents types de visualisation cartographique correspondent différents objectifs d'utilisation et différents niveaux de langage cartographique, mais que tous ne participent pas de la même manière d'une meilleure compréhension du fonctionnement de notre environnement.

Quelques applications pratiques - Une très grande majorité des sites qui proposent des visualisations cartographiques permettent uniquement de localiser des objets visibles dans l'espace : qu'y a-t-il à tel endroit ? La fonction première de la carte est donc remplie ici avec en plus un certain degré d'adaptabilité de l'information aux besoins de l'utilisateur. Celle-ci est permise par le choix du niveau d'échelle (zoom) et/ou des objets à visualiser par sélection de couches d'informations. Il y a pléthore d'exemple de ce type sur le site du " Center for Global & Regional Environment Research " de l'Université d'Iowa (8).

Plus rarement, la visualisation cartographique peut servir à modéliser l'espace. C'est par exemple le cas des visualisations 3 D, souvent utilisées pour l'analyse et la prospective paysagère. Le site de l'" US National Park Service " en présente quelques exemples séduisants d'autant plus que les méthodes employées sont clairement explicitées (9).

Tout comme la visualisation 3 D, l'animation a des côtés ludiques, esthétiques et technologiques incontestables, qu'elle soit obtenue par une succession d'images superposées, par la création d'images virtuelles ou par la vidéo. On peut citer ici le projet de développement de la " Willamette Valley " présenté sur le site de l'" Institute for the sustainable environment " de l'Université de l'Oregon sous la forme de 4 animations vidéo (10).

Outre le poids des fichiers, facteur souvent limitatif voire prohibitif en terme d'accès, on est amené à se poser différentes questions concernant ces types de visualisation : Est-ce qu'en voyant des images animées, le spectateur comprend plus facilement ce qui se passe ? Chaque animation est-elle adaptée à tous les utilisateurs ? Quels sont les " bruits " à supprimer ? Les éléments à rajouter ?Ö A travers ces interrogations se pose la question fondamentale de l'efficacité de telles représentations dans une logique d'amélioration de la compréhension du fonctionnement d'un espace.

C'est peut-être en prenant d'autres formes que la carte peut atteindre cette efficacité : en servant par exemple de support de visualisation à des modélisations mathématiques. Une illustration remarquable est fournie par le " Department of Mathematical Methods for Economic Decision Analysis " de la " Russian Academy of Sciences, Computing Center) " (11). Dans cette application de type multicritère (rendement agricole, niveau du lac et qualité des eaux), l'utilisateur choisit celui des trois critères devant être privilégié en fonction de ce qu'il estime supportable pour les autres. L'intérêt de la carte produite réside dans la visualisation des résultats issus de la modélisation mathématique. Cet usage limitatif de la carte en tant que simple résultante d'une démarche a été voulu pour limiter le syndrome du NIMBY (" Not In My Back Yard ") (Lotov et al, 1997). Bien que cette application soit véritablement orientée vers l'aide à la décision, la visualisation cartographique qui en découle souffre de carences sémiologiques non négligeables. Celles-ci sont caractéristiques de la méconnaissance du langage cartographique par de nombreux producteurs de documents, ce qui est un risque majeur d'altération du message (Figure 2). Ce risque est accru par la facilité d'accès au réseau : n'importe qui peut rendre accessible à tout le monde n'importe quel document. Internet peut alors apparaître comme un catalyseur de la " paupérisation sémiologique " amorcée par le numérique.

Toujours dans la même logique d'analyse multicritère, la carte peut ne pas être qu'une résultante, mais devenir, en plus, un outil interactif d'expression. C'est le cas dans l'application développée à l'école de géographie de l'Université de Leeds. Grâce à l'" Open Spatial Decision Making on the Internet ", l'utilisateur a la possibilité de participer au choix d'un site de stockage des déchets nucléaires en Grande-Bretagne (12). En fonction de certains critères (densité de population, potentialités géologiquesÖ), dont l'importance est définie par l'utilisateur, l'application fournie une carte sur laquelle apparaissent les secteurs adaptés ou non à l'emplacement d'un tel site. L'utilisateur peut alors voter pour celui qui lui semble le mieux approprié en " cliquant " sur la carte : la visualisation cartographique devient ici un véritable mode d'expression de l'opinion publique.

Même si ces applications ne sont encore que démonstratives et l'accès au réseau loin d'être véritablement démocratisé, elles laissent présager du développement de ces nouveaux modes d'expression de l'opinion publique. Relayées par des milieux associatifs ou des organismes de protection de l'environnement, elles mettent déjà à la disposition du citoyen des informations sensibles jusque là difficilement accessibles. Le site du " Chemical Information Service " de l'" Environmental Defense Fund " des Etats-Unis, qui permet par des requêtes et des zooms de localiser les industries et de connaître leurs rejets chimiques, en est une bonne illustration (13).

Conclusion - Au fil de ces quelques sites, on s'aperçoit que les différents modes de visualisation cartographique ne sont pas tous efficaces, en tout cas dans leur forme actuelle, pour améliorer la compréhension du fonctionnement des processus spatiaux.

Bien qu'encore très récentes, ces applications laissent néanmoins présager d'une utilisation plus démocratique de la visualisation cartographique par l'intermédiaire d'Internet. Le réseau offre en effet un accès à un très grand nombre de documents, propose des représentations adaptables aux besoins des différents utilisateurs et permet à chaque individu de s'exprimer sur des projets spacialisés. Sous l'influence d'Internet, la carte pourrait donc devenir un véritable support de fixation et d'expression de l'opinion publique. Pour cela, un certain nombre de problèmes doivent être résolus : démocratiser le simple accès à Internet, réduire la transgression des règles de sémiologie graphique trop souvent synonyme de messages erronés, améliorer la connaissance de la perception que les utilisateurs ont de la visualisation cartographique, vérifier systématiquement la validité des données utilisées.

On voit que les champs de recherche sont ici très vastes et nécessitent la prise en compte, en plus des caractéristiques sémiologiques, des aspects cognitifs de l'utilisation d'outils de visualisation ainsi que des perspectives philosophiques et sociologiques, comme le souligne . La visualisation cartographique n'apparaît donc pas comme étant l'apanage de la cartographie géographique " classique ". Mais quel que soit le domaine dans lequel elle se développera, elle ne pourra faire l'économie d'une double adaptation à l'utilisateur et au support sous peine de se " gadgétiser " et de perdre son côté heuristique et sa fonctionnalité intrinsèque d'aide à la réflexion spatiale.
 
 

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1 : International Cartographic Association, Commission on Visualization,
2 : Geographic Information Research at the Millennium GISDATA Final Conference,
3 : PennstateGeography,
4 : Macaulay Land Use Research Institute, Université d'Aberdeen,
5 : Initiative 17, National Center for Geographic Information and Analysis (NCGIA),
6 : Journal of Geographic Information and Decision Analysis (http://www.geog.ca/gimda/journal/journal2/Lotov/Lotov.htm),
7 : Scool of Geography, Université de Leeds,
8 : Center for Global & Regional Environment Research, Université d'Iowa,
9 : US National Park Service,
10 : Institute for the sustainable environment, Université de l'Oregon,
11 : Department of Mathematical Methods for Economic Decision Analysis (http://www.ccas.ru/mmes/mmeda/resource/program/main.htm), Russian Academy of Sciences, Computing Center,
12 : Open Spatial Decision Making on the Internet, Université de Leeds,
13 : Chemical Information Service, Environmental Defense Fund,
 

Andrienko G. L. et Andrienko N. V., 1998, Interactive Maps for Visual Data Exploration, ICA Commission on Visualization meeting, Warsaw, 9 p,
Bertin J., 1967, Sémiologie graphique, Gauthier-Villars Mouton, Paris, 431 p.
Brewer C. A., 1994, Color Use Guidelines for Mapping and Visualization, in Visualization in Modern Cartography, edited by A.M. MacEachren and D.R.F. Taylor, Elsevier Science, Tarrytown, NY, pp. 123-147,
Câmara A., 1997, Interacting with spatial data: the use of multimedia and virtual reality tools, Geographic Information Research at the Millennium GISDATA Final Conference, Le Bischenberg, 8 p,
Carver S., Kingston R. and Turton I., 1998, A Review of Graphical Environments on the WWW as a Means of Widening Public Participation in Social Science Research, Advisory Group on Computer Graphics, 36 p,
DiBiase D., 1990, Visualization in the earth sciences, Earth and Mineral Sciences, Bulletin of the College of Earth and Mineral Sciences, Pen State University, pp. 13-18,
Duchemin P. Y. et James-Sarazin J. Y., 1998, L'Internet et la cartographie : sélection de ressources électroniques, Comité Français de la Cartographie, N° 154-155, pp. 63-75,
Hearnshaw H. et Unwin D. (edited by), 1994, Visualization in Geographical Information System, Wiley, 243 p,
Kingston R., Carver S. and Turton I., 1998, Accessing GIS over the Web: an aid to Public Participation in Environmental Decision-Making, 11 p,
Krygier J. B., 1994, Sound and geographic visualization, in Visualization in Modern Cartography, edited by A.M. MacEachren and D.R.F. Taylor, Elsevier Science, Tarrytown, NY, pp. 149-166,
Lotov A. V., et al., 1997, Internet, GIS, and Interactive Decision Map (http://www.ccas.ru/mmes/mmeda/papers/gida.htm), Journal of Geographic Information and Decision Analysis, Vol 1, N°2, pp. 118-143,
McCormick B. H., DeFanit T. A., and Brown M. D., 1987, Visualization in scientific computing ñ A synopsis, IEEE Computer Graphics, Applications, pp. 61-70,
MacEachren A. M., 1998, VISUALIZATION - Cartography for the 21st century, ICA Commission on Visualization meeting, Warsaw, 9 p,
Rhyne T. M., Fowler T., 1998, Geo-VRML Visualization: A Tool for Spatial Data Mining, ICA Commission on Visualization meeting, Warsaw, 4 p,
Wherrett's J. A. R., ?, Visualization Techniques, 12 p,
 
 

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