Cécile Saint-Marc - Formalisation et géovisualisation d’événements historiques issus de risques naturels pour la compréhension des dynamiques spatiales. Application aux inondations ayant touché le système ferroviaire français

Cette thèse a été conduite dans le cadre d’une convention industrielle avec SNCF Réseau. Elle se situe dans le domaine de la géovisualisation et porte sur l’élaboration de méthodes de visualisation cartographiques adaptées à l’analyse des impacts des inondations sur le système ferroviaire.
Les événements historiques sont une source d’informations importante pour la compréhension et la gestion des risques naturels. La cartographie s’est imposée comme un outil clé pour appréhender les risques dans leurs contextes territoriaux. Mais l’élaboration de visualisations qui restituent la complexité des processus survenus pendant la catastrophe naturelle n’est pas aisée sans altérer la lisibilité de la représentation. Trois facteurs complexifient notamment la représentation cartographique de ces processus : la nécessité de représenter à la fois les dimensions spatiales et temporelles des événements issus de risques, le besoin de visualiser les effets dominos qui sont un facteur d’amplification des dommages, et la volonté d’adapter les représentations aux besoins et aux capacités cognitives des utilisateurs. Peu de travaux ont étudié la géovisualisation de processus complexes et encore moins ont été évalués auprès d’utilisateurs. Notre travail vise donc à pallier ces manques.
Ce travail a conduit à quatre contributions. La première est la formalisation des récits d’inondations dans une ontologie de domaine, qui décrit à la fois les événements issus d’inondations, les effets dominos et leurs impacts sur le système ferroviaire et les mesures de réaction pour ramener le système à l’état d’équilibre. A partir de l’instanciation de cinq inondations historiques variées, notre deuxième contribution consiste en des principes sémiologiques généralisables pour cartographier les récits d’inondations. La troisième contribution est l’intégration de ces propositions dans une interface de géovisualisation, intégrant des visualisations innovantes pour mieux appréhender les temporalités associées aux événements. Cette interface de géovisualisation a fait l’objet d’une expérimentation auprès des experts du domaine ferroviaire. Les résultats ont validé les propositions relatives à la représentation du temps mais ont infirmé les propositions de visualisation des effets dominos. Grâce à l’analyse des résultats et des limites de notre protocole, la quatrième contribution consiste en un modèle de protocole expérimental réutilisable, adapté au test d’interfaces de géovisualisation.