QUALITE DES DONNEES

Connaissance de l'occupation du sol : les étapes d'une démarche qualité en PACA

Présentation

L’objectif de l’opération est de définir et connaître la qualité d’une base de données à créer décrivant l’occupation du sol en région PACA. Il s’agissait d’un objectif à la fois réduit et ambitieux :

• réduit car il ne prenait pas en compte les aspects financiers et délais, bien qu’il s’agisse de préoccupations importantes pour la maîtrise d’ouvrage,
• ambitieux car la connaissance de la qualité d’une base de données doit être à la portée de tout utilisateur, et donc s’appuyer sur des concepts simples.

Cette démarche a été portée par le groupement des utilisateurs en PACA, le CRIGE (Centre Régional de l’information Géographique). L'existence déjà ancienne de ce partenariat dynamique entre les services utilisateurs d'information géographique de PACA a permis la mise au point d'une démarche concertée et innovante adaptée aux besoins et exigences des utilisateurs.

Historique

La région PACA a été parmi les premières régions françaises à disposer, avec la base de données Corine Land Cover, d'une cartographie numérique de l'occupation du sol. En effet PACA avec d'autres régions du sud de la France, a servi de terrain d'expérimentation au programme Corine dont l'objectif était la production à l'échelle européenne, d'une base de données localisées vectorielles issue de l'interprétation d'images satellites, sur le thème de l'occupation du sol. Ces fichiers n’ont pas obtenu, dans leur configuration de l’époque, la qualification «Corine Land Cover» et ont été mis gratuitement à disposition des utilisateurs par l’IFEN.

Dès son introduction dans les services à partir de 1993, cette base de données d’occupation du sol a fait l'objet d'une utilisation courante et très large dans les productions cartographiques régionales : à une époque où les données étaient rares, la disponibilité sans limitation d’usage de cette base est apparue comme une manne aux utilisateurs. Mais ce fichier a rapidement montré des limites notamment de précision, à la fois sémantique et géométrique, limites liées en grande partie au caractère expérimental de la base et à ses spécifications.

Dès 1997, ces problèmes de qualité de la donnée étant identifiés et associés au caractère obsolète de la donnée (les images sources dataient de 1988) ont fait naître, au sein des principaux services utilisateurs, le besoin de disposer d'une base de données d'occupation du sol actualisée nouvelle "débarrassée" des erreurs de sémantique, de meilleure qualité géométrique et surtout accompagnée d'une information sur la qualité du fichier.

La première expérience aura donc servi à intéresser les divers utilisateurs (collectivités, différents services de l’état…) vis à vis d’une base de données commune concernant l’occupation du sol, et à les sensibiliser aux notions de nomenclature et de qualité sémantique et géométrique d’une base de données géographiques.

Travaux préalables

Dans ce contexte de détermination de la qualité d’une base de données d’occupation du sol, des travaux ont été menés par le CETE Méditerranée pour le compte du CERTU (pôle géomatique) et de la DRE PACA pour explorer différentes méthodes de mesure de la qualité, simples à mettre en œuvre et compréhensibles par les utilisateurs. Compte-tenu des difficultés rencontrées avec la première base, une méthode de mesure de la précision géométrique du contour des polygones a en particulier été mise au point .

Organisation du projet

Le travail préalable s’est organisé à partir d’une réflexion de plusieurs groupes thématiques d’utilisateurs qui ont défini une nomenclature enrichie par rapport à celle de Corine Land Cover et la précision géométrique souhaitée..

Pour la dévolution des travaux, le choix a été fait de procéder en deux temps :

• d’abord, lancer une consultation pour l’acquisition des images, afin d’identifier les fournisseurs d’images satellites , les images proposées, les modalités financières et les droits d’utilisation,
• puis, une consultation en vue de la production d’une base de données d’occupation du sol. Le choix des scènes à acquérir était ainsi laissé à la responsabilité du prestataire retenu pour la production de la base de données vectorielles sur l’occupation des sols.

Cahier des charges

Le cahier des charges comprend plusieurs aspects particuliers :

• il s'appuie sur des spécifications définies en commun par les services du CRIGE les plus concernés par l'opération, regroupés en pôles "métiers" liés aux grands thèmes de la nomenclature : urbanisation, agriculture et forêt. Celles-ci concernent la nomenclature à utiliser (quelques enrichissements ponctuels ont été demandés) et le grain, plus petite unité surfacique à être identifiée,
• il inclut des éléments détaillés et précis sur les attentes des utilisateurs en matière de qualité : topologie, qualité de la classification et précision géométrique,
• il demande au prestataire qui sera retenu d’organiser des réunions de suivi à toutes les étapes de la démarche de production engagée (demande d'un point à chaque étape sur les difficultés rencontrées, les solutions apportées…),
• il précise certains éléments de méthodes (par exemple les règles d'utilisation de la nomenclature et d'affectation des postes aux unités de la nomenclature),
• il demande au prestataire de décrire quel dispositif de contrôle de qualité il propose de mettre en place en interne pour la réalisation du projet,
• il décrit les modalités de réception des données :
  • tolérances de confusion pour la classification.
  • qualité de la couverture (aucun doublon, aucun élément linéaire ni ponctuel),
  • respect de la nomenclature : toutes les zones ont un code à trois chiffres et deux zones adjacentes ont des codes différents,
  • précision de géométrie (contour des zones).

Dépouillement des offres

L'analyse des propositions des bureaux d'études spécialisés pour le traitement des images satellitaires s'est fortement appuyée sur les propositions relatives à la prise en compte des contraintes qualitatives imposées ou souhaitées.

D’une façon générale, les offres étaient intéressantes et compétitives.

Le prestataire retenu s'est avéré en adéquation avec le volet «suivi et contrôle de la qualité» du cahier des charges, en proposant une démarche qualité intégrée basée tout d'abord sur une validation technique systématique des résultats produits à chaque étape du projet. Le principe général de validation proposé repose sur le croisement entre un plan d'information généré et un plan d'information vérité (terrain), créés indépendamment.

Le prestataire a également proposé d’assurer, durant l’année suivant la réception initiale, l’administration de cette base de données afin d’y intégrer les anomalies observées par les membres du CRIGE.

Le prestataire a de plus adhéré à la demande du CRIGE de contacts importants, suivis et répétés entre son chef du projet et un groupe de suivi émanant de la maîtrise d’ouvrage, représentant le CRIGE, constitué de spécialistes de la télédétection. Ces «réunions de chantier» ont permis d'engager une démarche constamment expliquée et comprise par les deux parties et à l'arrivée une mise en adéquation la plus complète entre les besoins exprimés par les utilisateurs et les choix techniques et sémantiques retenus par l'équipe d'étude :

• suivi du déroulement dans le temps des travaux et respect du planning,
• travail régulier avec le prestataire au cours de ses travaux pour de nombreuses questions d’interprétation ou de classification,
• détermination de solutions sur les différentes phases et produits intermédiaires des travaux (par exemple : mise au point des modalités de l’image en fausses couleurs).

Le CRIGE a souhaité mettre en œuvre une démarche de mesure de qualité (mise au point par le CETE Méditerranée) dans un but de connaissance du niveau de qualité de la base pour l’information des utilisateurs finaux.

Toutes les mesures de qualité s'appuient sur des comparaisons entre des fichiers de référence produits par le CRIGE et les zonages correspondants du prestataire, produits chacun sur la base des mêmes spécifications géométriques (grain, largeur du contour) et d'une même nomenclature. La mesure de la qualité, actuellement en cours, porte sur deux aspects :

• la mesure de la précision géométrique des contours de zones, mesure effectuée pour chacun des trois niveaux de la nomenclature. La méthode retenue consiste à mesurer la longueur des zones du fichier du prestataire situées à l'extérieur d'une zone tampon de 20 mètres de largeur de part et d'autre de la limite de zone créée autour du zonage de référence. La comparaison des zonages est effectuée aux trois niveaux de la nomenclature. Cette méthode va permettre de fournir la précision de la géométrie du fichier,
• le zonage, dont la qualité est fournie par poste et par niveau de la nomenclature, sous la forme d'une matrice de confusion.

Pendant la première année, le contrat passé avec le prestataire prévoit que ce dernier devra corriger dans la base de données toutes les erreurs de codification ou de géométrie observées par les utilisateurs. Cette opération d'amélioration de la qualité qui se traduira par le passage d'une version 0 à une version 1 de la base, est mise en place avec le concours notamment des "pôles métiers" du CRIGE, étoffés depuis la définition des spécifications.

Dans le processus mis au point, chaque service engagé a accepté d'identifier de façon claire et précise toute erreur observée dans la base de données diffusée, d'indiquer les corrections à effectuer et de transmettre cette double information à l'administrateur de la base suivant une procédure fournie par le CRIGE (édition du zonage du secteur concerné sur un fond cartographique, pointage des codes erronés, indication des codes proposés par l'observateur et indication du mode d'observation i.e. visite de terrain, connaissance du terrain, recours à une photographie aérienne).

Le volet "qualité" de l'opération "occupation du sol PACA 1999" a permis d'une part de disposer d'une base de données objectivement de qualité, et d’autre part, de garantir, grâce aux informations fournies sur la qualité de la base, une utilisation optimale des données par les utilisateurs intégrées dans un guide d'utilisation.

Au-delà de ces résultats, la démarche d'association du CRIGE à la spécification de la base a permis d'affiner fortement la demande initiale et de l'adapter au mieux à la réalité terrain. Cela s'est traduit par une adaptation de la définition de certains postes de la nomenclature et en particulier par l'ajout de postes liés à des phénomènes locaux notamment urbains.

Enfin, le travail régulier de suivi a permis de régler en continu les difficultés rencontrées au quotidien et d’éviter les dérives difficiles à corriger après coup.

Une telle démarche, associant commande précise et structurée de la maîtrise d’ouvrage et engagement du prestataire permet aux utilisateurs de disposer d'un outil dont ils connaissent parfaitement les potentialités et les limites et qu’ils utilisent à sa pleine et juste mesure.

Elle a permis enfin aux utilisateurs, impliqués dès le départ dans la démarche, d’acquérir une compétence réelle en matière d’occupation des sols.

Christine ARCHIAS - Direction Régionale de l'Equipement de Provence-Alpes-Côte d'Azur
Alain CHARTIER, Conseil Provence-Alpes-Côte d'Azur

Conseil National de l’Information Géographique
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