Intégration de l'information géographique dans les entrepôts de données et l'analyse en ligne: de la modélisation à la visualisation

Data warehouse and OLAP systems are decision-making solutions. Integration of spatial data into OLAP systems is an important challenge. Indeed, geographic information is always present implicitly or explicitly into data, but generally it is not well handled into the decisional process. Spatial OLAP (SOLAP) systems, which are the integration of OLAP and Geographic Information Systems (GIS), are a promising way. Most of SOLAP solution reduces geographic information to its spatial component, limiting the analysis capabilities of the spatio-multidimensional paradigm. We propose a formal model (GeoCube) and its associated algebra. GeoCube reformulates main SOLAP concepts in order to introduce semantic and spatial aspects of geographic information into the multidimensional analysis. We model measures and dimension members as geographic and/or complex objects. A measure can belong to one or more hierarchies. We propose an algebra which provides the drill and slice operators, an operator to invert measures and dimension, and two operators to navigate into the hierarchy of the measure. The algebra permits to introduce the spatial analysis methods into multidimensional analysis through some new operators which change dynamically the structure of the hypercube. We have realized a web prototype based on GeoCube. We describe our works using environmental data of Venice lagoon pollution. Finally, we propose a new visualization and interaction paradigm to analyze geographic measures.Les systèmes d’entrepôts de données et OLAP sont de solutions pour l’analyse décisionnelle. L’intégration des données spatiales dans l’ OLAP est un enjeu majeur. L’information géographique est très fréquemment présente dans les données, mais généralement sous-employée dans le processus décisionnel. Le couplage de systèmes OLAP et de Systèmes d’Informations Géographiques au sein de systèmes OLAP Spatial (SOLAP) est une voie prometteuse. La majorité des solutions SOLAP réduisent l’information géographique à la seule composante spatiale, limitant ainsi les capacités d’analyse du paradigme spatio-multidimensionnel. Nous proposons un modèle formel (GeoCube) et une algèbre associée, qui reformule les concepts du SOLAP afin d’introduire les aspects sémantiques et spatiaux de l’information géographique dans l’analyse multidimensionnelle. Cela se traduit par une modélisation des mesures sous forme d'objets géographiques, dans une vision complètement symétrique entre mesures et dimensions. Ainsi une mesure peut participer à une hiérarchie. Nous proposons une algèbre qui fournit les opérateurs de forage et de coupe, un opérateur qui permet d'intervertir mesure et dimension et des opérateurs de navigation au sein de la hiérarchie de mesures. Cette algèbre, grâce aux opérateurs qui modifient dynamiquement la structure de l’hypercube, permet de concilier analyse OLAP et analyse spatiale. Nous avons réalisé un prototype web conforme à GeoCube. Pour décrire nos solutions, nous utilisons des données environnementales de la lagune de Venise. Enfin, nous proposons un nouveau paradigme de visualisation et d’interaction pour l’analyse des mesures géographiques