Cadre de calcul

Des géofonctions pour faire raisonner le SIG.

L'indicateur paramétrique met en discussion une question, des paramètres, des données et des limites.

La géofonction formalise ensuite une opération que le SIG ou le code peut exécuter : signature, algorithme, entrées, sorties et traces.

Territoire rural où un cours d’eau, une route, un pont, des parcelles et un village forment un réseau de relations spatiales.

Du SIG de couches au SIG de raisonnement

Le SIG a toujours raisonné. Mais ce raisonnement restait souvent dans les mains de l'opérateur : choix du géotraitement, ordre des opérations, seuils, corrections, interprétation.

La géofonction propose de donner aux traitements le même niveau d'explicitation que celui exigé des données.

SIG de couches

Données cataloguéesOpérateur + traitements implicitesRésultat

SIG de raisonnement

Données cataloguéesGéofonction documentéeRésultat traçable

Les articles scientifiques, les toolbox de géotraitements, FME, ModelBuilder et les chaînes SIG métier forment déjà une culture solide, enseignée et vivante.

Cependant, entre recherche, prototype et usage opérationnel, il manque un étage : des standards et des outils pour décrire les traitements, les relier aux usages et les partager comme des géo-communs numériques.

La géofonction est la matrice d'une possible architecture interopérable de raisonnement.

  • Raisonnement existant

    Le SIG raisonne déjà : géotraitements, scripts, chaînes métier, choix d'opérateur. Mais ce raisonnement circule mal quand il reste implicite.

  • Traitement documenté

    La géofonction documente le traitement : signature, paramètres, usages, limites, tests, sorties.

  • Passage transmissible

    Le traitement devient partageable : nommé, versionné, rejouable, adaptable.

La géofonction : une interface explicite entre données et usages

Entre la donnée qui croit tout dire et l’usage qui veut déjà un bouton, la géofonction pose un cadre : ce qui entre, ce qui sort, ce qui se discute, ce qui se trace.

Elle rend explicite l'accord d'exploitation entre ce que les données savent faire, ce que les métiers demandent, et ce que le code accepte de porter.

Cadrage métier

Question métierDécision, surveillance, comparaison ou qualification attendue.
Domaine spatialPoint, maille, tronçon, ouvrage, parcelle, bassin versant ou quartier.
TemporalitéHeure, jour, saison, chronique, projection, événement ou fenêtre glissante.
Limites des sourcesCe que les données permettent, déforment ou taisent.

Données

GéodataRéférentiels, MNT, réseaux, ouvrages, occupation du sol.
ClimatSéries observées, réanalyses, projections, événements.
QualitéRésolution, fraîcheur, incertitudes et trous de données.
AccèsSources, versions, licences et conditions d'usage.

Géofonction

Traitement documenté où la donnée rencontre son usage : paramètres, calcul, sorties, traces.

  • Seuils, durées, fenêtres, pondérations, profils et valeurs par défaut.
  • Algorithme, modes d'appel, variantes de scénario et limites connues.

Usages

Diagnostic localQualifier un site, un actif, un tronçon ou un quartier.
PilotageScoring, priorisation, budgets, maintenance, monitoring.
ReportingScore, métriques, fiche, alerte, trace de calcul.
InterfacesCarte, API, logiciel métier ou intégration SIG.

Ressources

Fondement scientifiqueRéférences, hypothèses et domaine de validité.
CodeDépôt, version, licence, tests et historique.
Partis pris métiersSeuils assumés, arbitrages, règles locales.
ValidationAuditabilité, traces, responsabilité et conditions de réemploi.

Des opérations concrètes et réutilisables

Une géofonction peut être modeste : découper une série, appliquer une grille, mesurer une distance ou calculer une pente. C'est précisément cette opération bien délimitée qui lui permet de contribuer à plusieurs indicateurs sans devenir elle-même une conclusion métier.

  • Fenêtrer et agréger une série

    Découper une chronique selon une période, un seuil ou une fenêtre glissante, puis produire sommes, durées, comptages et dates.

    Entrées → sorties : série datée + fenêtre + règle → métriques avec unités et qualité.

    fenêtreduréedates
  • Détecter une séquence paramétrée

    Repérer des observations consécutives répondant à une règle de continuité, avec des interruptions et une portée définies.

    Entrées → sorties : observations + règle → épisodes, dates, portée, interruptions et métriques.

    séquencecontinuitépersistance
  • Appliquer une grille à une emprise

    Découper ou agréger une grille climatique sur un territoire, un actif ou un masque sans inventer de précision aux limites.

    Entrées → sorties : grille + emprise + règle NoData → valeurs situées et agrégats.

    grilleempriseNoData
  • Calculer pente et aire contributive

    Lire le relief pour qualifier les pentes, les surfaces qui contribuent à un écoulement et les chemins possibles de l'eau.

    Entrées → sorties : modèle de terrain + emprise + règles d'écoulement → pente, surface et chemins.

    reliefsurfaceécoulement
  • Mesurer proximité, continuité et accessibilité

    Rapprocher des objets territoriaux par leurs distances, leurs voisinages, leurs ruptures ou les réseaux qui les relient.

    Entrées → sorties : objets + réseau + paramètres → liens, distances, continuités et accès.

    distancevoisinageréseau
  • Inventorier et qualifier des supports

    Construire un inventaire contrôlable, puis rapprocher chaque objet des composantes nécessaires à son examen de terrain.

    Entrées → sorties : référentiels + règles → objets documentés, composantes, rang et confiance.

    inventairecontrôlesconfiance

Les géofonctions publiées et leurs réemplois sont recensés dans le Catalogue.

Voir le registre des géofonctions

Signature

Une géofonction peut se lire comme une fonction mathématique ou comme une signature de code. Elle reçoit un sujet ou une emprise, des données, des paramètres et un contexte ; elle renvoie des sorties, des traces et des limites.

geofonction(sujet_ou_emprise, données, paramètres, contexte) -> sorties, traces, limites
  • Mode objet

    Exécution sur un point, une parcelle, un ouvrage ou tout objet d'un référentiel.
    La sortie conserve l'identifiant et le contexte de l'objet traité.

  • Mode emprise

    Exécution sur les cellules d'une grille ou les objets contenus dans un territoire.
    Les règles d'agrégation, de bord et de données manquantes restent explicites.

Spécification d'une géofonction

La géofonction est d'abord une spécification fonctionnelle. Le code vient après. Une description lisible garde le sens ; une structure formelle rend le traitement nommable, versionnable, testable et réutilisable.

Fiche lisible · spécimen

# Détecter une séquence paramétrée

## Raison d'être

Repérer les observations consécutives qui répondent
à une règle explicite, sans confondre l'opération
avec l'indicateur qui la mobilise.

## Entrées et paramètres

- série datée et unité
- règle de qualification
- continuité et interruptions admises
- fenêtre et emprise d'exécution

## Sorties

- dates de début et de fin
- durée, portée et interruptions
- qualité et traces du calcul

## Limites

Les seuils et la qualification appartiennent à
l'indicateur ou au profil qui appelle la géofonction.

Structure formelle · spécimen

name: detect_sequence
status: specimen
purpose: >
  Repérer une séquence répondant à une règle.
mode:
  - object
  - extent
inputs:
  - dated_series
  - subject_or_extent
parameters:
  - qualification_rule
  - continuity_rule
  - allowed_interruptions
outputs:
  - sequences
  - metrics_with_units
  - traces
limits:
  - source_resolution
  - missing_data_policy

Du traitement au service

Une géofonction reste indépendante de son langage de programmation et de son écran. Sa définition décrit ce qui doit circuler ; l'environnement d'exécution choisit ensuite comment la calculer, l'appeler et la restituer.

  • Implémenter

    Traduire la spécification en code, avec les bibliothèques et les performances adaptées aux données réellement mobilisées.

  • Exécuter

    Appeler la même opération depuis un atelier, un SIG, une API ou un traitement planifié sans changer sa signification.

  • Restituer

    Relier chaque sortie aux données, paramètres, unités, traces et limites nécessaires à sa compréhension.

De l'idée à la fonction maintenue

Une géofonction progresse par états lisibles. C'est moins spectaculaire qu'une carte finale, mais beaucoup plus honnête pour savoir ce qui peut être réemployé.

  • Spécifier

    Le besoin est nommé ; entrées, sorties, paramètres, limites et cas d'usage sont écrits avant de promettre une production.

  • Éprouver

    Un prototype est confronté à des cas connus, des jeux de données imparfaits et des retours métier. Les écarts deviennent instructifs.

  • Maintenir

    La fonction testée et versionnée rejoint un environnement de service ; sources, dépendances et sorties restent suivies dans le temps.

Incertitudes, modes dégradés et résolution

Une géofonction sérieuse ne fait pas semblant de tout savoir. Elle sait dire quand elle calcule, quand elle estime, quand elle se dégrade et quand le zoom devient imprudent.

  • Qualité de donnée

    Série climatique trouée, attribut incertain, référentiel incomplet, donnée trop ancienne : le résultat doit porter l'état de ses sources.

  • Modes dégradés

    Si une donnée manque, la géofonction doit dire si elle refuse, estime, simplifie ou produit un statut de calcul limité.

  • Incertitude

    Une sortie peut être accompagnée d'une confiance, d'une trace, d'un avertissement ou d'une limite d'interprétation.

  • Unité spatiale

    Point, maille, ouvrage, tronçon ou bassin versant : l'objet de calcul change le sens du résultat.

  • Résolution

    Un calcul pertinent à 1 km peut devenir comique à l'échelle d'une buse. Le SIG n'est pas responsable de nos zooms imprudents.

  • Changement d'échelle

    Agréger, interpoler ou descendre en précision demande des règles explicites. Le détail inventé est rarement un service public.