[PDF] Contexte et problématique Dans les spécifications des

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UNIVERSITÉ PARIS-EST

ÉCOLE DOCTORALE MSTIC

Institut National de l'Information

Géographique et Forestière

Laboratoire COGIT

Thèse

Pour obtenir le grade de docteur de l'Université Paris-Est Spécialité : Sciences et Technologies de l'Information Géographique

ABADIE Nathalie

de connaissances pour l'intĠgration ǀirtuelle de bases de données géographiques

Thèse dirigée par Anne RUAS

Soutenue le 20 novembre 2012

Jury :

LIBOUREL Thérèse, Professeur des universités

TEISSEIRE Maguelonne, Directrice de recherche

EUZENAT Jérôme, Directeur de recherche

GENSEL Jérôme, Professeur des universités

CURÉ Olivier, Maître de conférences, HDR

RUAS Anne, Ingénieur des Ponts, des Eaux et des Forêts, HDR MUSTIÈRE Sébastien, Ingénieur IGN, Docteur

Rapporteur

Rapporteur

Président du jury

Examinateur

Examinateur

Directrice

Encadrant

Service de la Recherche, Laboratoire COGIT

73 Avenue de Paris

94165 Saint-Mandé Cedex

Tél. : 01 43 98 80 00

4 RÉSUMÉ

RÉSUMÉ

relations de correspondance entre bases de données hétérogènes, de sorte à permettre leur

utilisation conjointe. L'automatisation de ce processus d'intĠgration suppose celle de la détection

des diǀers types d'hĠtĠrogĠnĠitĠs pouvant intervenir entre les bases de données topographiques à

intégrer. Ceci suppose de disposer, pour chacune des bases à intégrer, de connaissances sur leurs

virtuelle de bases de données géographiques vectorielles. apparier leurs schémas conceptuels. Pour ce faire, nous proposons de nous appuyer sur une source

de connaissances particulière : les spécifications des bases de données topographiques. Celles-ci sont

tout d'abord mises à profit pour la crĠation d'une ontologie du domaine de la topographie. Cette

ontologie est utilisĠe comme ontologie de support, dans le cadre d'une premiğre approche

connaissances sur les règles de sélection et de représentation géométrique des entités

géographiques issues des spécifications dans le langage OWL 2, et leur exploitation par un système

de raisonnement.

Mots-clés : Intégration de bases de données topographiques, appariement de schémas,

spécifications, représentation de connaissances, ontologie.

ABSTRACT 5

ABSTRACT

Formalisation, Acquisition and Implementation of Specifications Knowledge for Geographic Databases Integration

This PhD thesis deals with topographic databases integration. This process aims at facilitating the use

of several heterogeneous databases by making the relationships between them explicit. To automatically achieve databases integration, several aspects of data heterogeneity must be detected and solved. Identifying heterogeneities between topographic databases implies comparing some knowledge about their respective contents. Therefore, we propose to formalise and acquire this knowledge and to use it for topographic databases integration. Our work focuses on the specific problem of topographic databases schema matching, as a first step in an integration application. To reach this goal, we propose to use a specific knowledge source, namely the databases specifications, which describe the data implementing rules. Firstly, they are used as the main resource for the knowledge acquisition process in an ontology learning application.

As a first approach for schema matching, the domain ontology created from the tedžts of IGN's

databases specifications is used as a background knowledge source in a schema matching application based on terminological and structural matching techniques. In a second approach, this ontology is used to support the representation, in the OWL 2 language, of topographic entities selection and geometry capture rules described in the databases specifications. This knowledge is then used by a reasoner in a semantic-based schema matching application. Keywords: Topographical databases integration, schema matching, specifications, knowledge representation, ontology.

6 REMERCIEMENTS

REMERCIEMENTS

Aǀant d'encadrer cette thğse, SĠbastien Mustiğre a encadrĠ mes premiers traǀaudž au COGIT. Je le

remercie pour la disponibilité et la patience dont il a fait preuve à mon égard au cours de ces sept

COGIT sous sa direction.

Ce travail de thèse doit beaucoup à Thérèse Libourel qui, au travers des thèses de Nils Gesbert et

faĕon dont je l'ai abordĠ. Nos conǀersations sur la reprĠsentation de connaissances propres ă

Ġmises dans son rapport et lors de ma soutenance m'ont permis de rĠedžaminer mon traǀail sous un

regard expert, à la fois rigoureux, pragmatique et constructif. Je remercie enfin Jérôme Gensel et

Olivier Curé pour leurs nombreuses questions et remarques lors de la soutenance, auxquelles je reǀiens encore aujourd'hui aǀec intĠrġt.

Je tiens Ġgalement ă remercier l'ensemble des membres du projet GéOnto. Si mener à bien une

thğse tout en participant ă un projet de recherche peut sembler difficile, j'en garde pour ma part le

peut souhaiter meilleure initiation au monde de la recherche, et c'est aǀec plaisir que je travaillerais

de nouveau avec chacun.

de travailler durant son année de post-doctorat au COGIT, et dont les conseils et les encouragements

m'ont grandement aidée à aborder le domaine du Web sémantique. Je garde un souvenir très positif

REMERCIEMENTS 7

ces années pour leur enthousiasme, leur persévérance et la qualité de leur travail : Frédéric Laurens,

Virginie Picard, Thomas Horel, Emeric Prouteau et Léa Massiot. Je remercie l'ensemble des membres du COGIT pour leur soutien indĠfectible et leur bonne humeur

Je remercie enfin ma famille pour son soutien de toujours, avec une mention particulière à Valérie

Abbadie pour les longues heures passées à relire ma thèse et à corriger mon usage très germanique

de la virgule.

8 TABLE DES MATIÈRES

TABLE DES MATIÈRES

RÉSUMÉ ................................................................................................................................................ 4

ABSTRACT ........................................................................................................................................... 5

REMERCIEMENTS .............................................................................................................................. 6

TABLE DES MATIÈRES ..................................................................................................................... 8

1 INTRODUCTION ...................................................................................................................... 10

2 CONTEXTE ET OBJECTIFS .................................................................................................... 12

2.2.2 Différents schémas conceptuels pour structurer les données ............................................................ 20

2.2.3 L'hĠtĠrogĠnĠitĠ des niveaux de détail des bases de données géographiques .................................... 22

2.2.4 Des spĠcifications pour assurer l'homogĠnĠitĠ des donnĠes au sein [quotesdbs_dbs26.pdfusesText_32

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