Improving Flood Risk Maps as a Means to Foster Public Participation and Raising Flood Risk Awareness ( RiskMap )
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Improving Flood Risk Maps as a Means
to Foster Public Participation
and Raising Flood Risk Awareness
( RiskMap )
V. Meyer, C. Kuhlicke, S. Fuchs, S. Tapsell, S. Priest, W. Dorner,
K. Serrhini, H. Unnerstall, S. Scheuer, J. Luther, J. Pardoe,
J. Seidel, G. Palka, C. Viavatenne, S. McCarthy
1Perceptions visuelle et cognitive pour
une meilleure conception des cartes du
risque d’inondation
K. SERRHINI – G. PALKA
Paris
5 Avril 2012
2Introduction : la Cartographie Cognitive
Cartes et Cognition
Cartographie
La cognition recouvre :
La perception, l’apprentissage, la mémoire, la
réflexion, le raisonnement et la résolution de
problèmes et la communication.
3La Cartographie Cognitive
Recouvre au moins 3 champs de recherche :
1) Map-Design : « The way a map is designed will influence the
view of the world it stimulates or inhibits »
• La perception cartographique
• L’utilisabilité (Usability)
• Communication (émetteur – récepteur)
• ou encore : la Cartographie Expérimentale
2) Map-Psychology : comprendre la structuration et le
développement de la cognition («…Maps as
cognitive device…»)
3) Map-Education : amélioration de l’éducation
4Précurseurs de la Map-Design au 19e siècle
« Maps as cognitives devices became a standard
part of cartographic training in the 20th Century »
(Montello, 2002)
1)Développement de la Psychophysique
2)Développement de la Cartographie
thématique
3) Europe, contexte militaire
4) Développement de l’ART
5Psychophysique
Définition :
« Psychophysic is a sub-discipline of experimental
psychology that describes the relationship of variation
in a physical stimulus dimension (light…) to variation in a
person’s psychological responses to that stimulus, such
as perceived brightness… » (Gescheider 1985)
Exemples :
• Psychological Scaling ( « Graduate Circle » )
• « Just Noticeable Difference »: how bright do you see a light?
• Enregistrement des mouvements oculaires : Eye Tracking
6Insuffisances de la Sémiologie Graphique – J. BERTIN, 1967
« An important example of a map-design theory that is
not cognitive is the semiotic theory of the French
cartographer J. Bertin »
« Bertin’s work is an admirable application of intuitive
psychology to the design of maps »
« How Maps Work », A. McEachern, 2004
7SGE : objectif & principe
Modèle de Sémiologie Graphique Expérimentale (SGE):
Lecteurs : 1. Perceptions visuelle
et cognitive de
(élus,
3. Transmission destinataires
gestionnaires,
habitants)
Spécialistes :
Cartes, rapports, (cartographe,
guides… designer, …)
2. Intégration:
conception, design
« Map PRODUCTION and USE should be understood as a single process of
communicating cartographic information » (Kolàcny) 8Approche SGE – RiskMap – EraNet Crue 2
a) LOGIGRAM des FRM (cartes tests)
b.1) Tests visuels : acuité visuelle
(visions de près et de loin ) & cécité
chromatique
b.2) Présentation (15 s) des FRM (20 cartes) c) Enquête cognitive (questionnaire)
aux différents groupes lecteurs (41 candidats)
www.metrovision.fr/ 9Approche SGE – RiskMap – EraNet Crue 2
d) Analyses :
1) Statistique des MO 2) Spatiale des MO
41
40
39
Nombre moyen de fixations
38
37
(par sujet
36 test )
35
34
33
32
4) De l’enquête cognitive
3) Dynamique
Préférences
des
(pour tous
utilisateurs
les
finaux
candidats)
101) DISTRIBUTION des SUJETS TESTS
On constate un déséquilibre entre les différentes
catégories :
Les gestionnaires et la population au nombre de 20
représentent moins de 50% des volontaires.
112) TESTS VISUELS PRELIMINAIRES
Vision de loin (acuité visuelle) : d'un œil est le pouvoir
de celle-ci à discerner un petit objet (texte, icône) situé à une
distance fixe (5 mètres). En général, elle se mesure sur une
échelle allant de 1 (la plus mauvaise acuité) à 10 (la meilleur).
Vision de près (Test Parinaud) : utilise
des textes en langue française de taille
décroissante qui sont lus à une
trentaine de centimètres des yeux. Il se
mesure sur une échelle allant de 1,5
(meilleur vision de près) à 20 (la plus
mauvaise).
12TESTS VISUELS PRELIMINAIRES
Vision des couleurs (la cécité chromatique) :
Ce test a pour but d'apprécier la perception par chaque
volontaire des couleurs du spectre visible. À titre d'exemple, ce
test permet d'écarter de l'échantillon un éventuel sujet
daltonien. Le test choisi est celui d’Hishihara pour sa rapidité…
Test Hishihara…
13TESTS VISUELS PRELIMINAIRES
88,24 % de sujets ont une vision moyenne (de
loin et de près) permettant de lire
confortablement les cartes projetées
94,12 % sujets tests ne présentent pas de cécité
chromatique
143) LOGIGRAM & variables visuelles associées POCKING / SCHWAIBACH SITE (GER, Deg) 15
LOGIGRAM GLOBAL (RiskMap – EraNet CRUE 2)
16Pocking / Schwaibach (Ger)
Chertsey (UK)
Vorderberg / Wartschenbach
(Aus)
Bennewitz / Wurzen (Ger)
Agglomeration of Tours (Fr)
174) Principaux résultats
4.1) Analyses statistiques
des
mouvements oculaires
18Deux PRINCIPAUX MOUVEMENTS OCULAIRES : SACCADES &
FIXATIONS
«Saccades are rapid movements of the eyes... We do
not obtain new information during a saccade, because
the eyes are moving so quickly across the stable visual
stimulus that only a blur would be perceived» (K. RAYNER, 1998).
«It is during the eye fixations that the new information is
acquired by a/the processing system and the mental
representation of what the text means is constructed»
(K. Rayner et al., 2003).
«Between the saccades, our eyes remain relatively still
during fixations for about 200-300 ms» (K. RAYNER, 1998, p. 373)
1920
Nombre moyen de fixations par carte pour les 41 sujets
41
40
39
38,3
38
37,2 38,2 37,5
37,5
37
36,1
Nombre moyen de fixations
36
35
34
33
32
Carte 1 Carte 2 Carte 3 Carte 4 Carte 5 Carte 6 Carte 7 Carte 8 Carte 9 Carte 10 Carte 11 Carte 12 Carte 13 Carte 14 Carte 15 Carte 16 Carte 17 Carte 18 Carte 19 Carte 20
Map 8 Map 10 Map 17 21
Map 2Nombre moyen de fixations relativement élevé
L'information ne se détache pas. Le regard doit par
conséquent se porter un peu partout pour la trouver
Map 8
Les couleurs employées n'ont pas de lien hiérarchique
et le fond de carte ne met pas en évidence
l'information secondaire
17
• épaisseur poly-lignes (trafic) + couleur (aléa)
• Organisation de l’information : Titre en haut et la
légende en bas
19
• Arrière plan très dense (hyper centre urbain)
• Organisation médiocre de la légende (l’information
principale en bas et en petite taille)
20 22Nombre moyen de fixations relativement faible
Map 2 10 11 12 18
•Fort contraste entre les enjeux (bâtiments) et les zones
inondées (aléas)
• Discrétisation en 3 classes (jaune, orange, rouge)
• L’arrière plan est très discret (cadastre en gris)
• Information est regroupée : effet de concentration
spatiale
• L’information et la légende sont associées
concentre le regard sur les zones les plus informatives
23RELATION ENTRE NOMBRE et DUREE des FIXATIONS
Average duration of fixations (ms)
360
350
340
330
320
310
300
R = -0,79
290
35 36 37 38 39 40 41
Average number of fixations
Corrélation inverse entre nombre et durée
des fixations (-0,79)
24RELATION ENTRE NOMBRES de FIXATIONS et de SACCADES
39
Average number of Saccades
38
37
36
35
34
33
R = 0,93
32
35 36 37 38 39 40 41
Average number of Fixations
Correlation forte entre les fixations et saccades
(+0,93)
254.2) Analyse Sectorielle : principe
Volontaire 0111HI (GER), Map 12 (AUS)
Area 0 :
Le reste de la
carte
Area 2 : Le
centre de la
carte
Area 1 : Titre et Légende
26CONSEQUENCE de l’ANALYSE SECTORIELLE
Volontaire 0111HI (GER), Map 12 (AUS)
18 % du temps total
(~2 s) POUR 56,7%
de la surface totale
de la carte
81,96 % du temps
total (~10 s) POUR
43,3 % de la surface
totale de la carte
Quel est l’intérêt de Area_0 ? 274.3) Analyse Dynamique
Par carte et par sujet
Par carte et pour l’ensemble des sujets (41)
28Analyse Dynamique : principe
Map 1 (GER, Deg)
Évolution de regard de la 1e à la 9e seconde pour
tous les sujets (41) face à la carte_1 (GER, Deg) 29GENERALISATION : STRATEGIE VISUELLE
Map 10
41 sujets tests
(AUS)
« Tache d’huile » CONCENTREE
Map 8
(UK)
« Tache d’huile » DIFFUSE Plus de 80% (60%) des 41 volontaires 300111HI, Map 8
Diffuse « oil spill »
La perception est iconographique
Concentrated « oil spill » 31
0111HI, Map 125) ANALYSES des PREFERENCES des VOLONTAIRES
32ANALYSES des PREFERENCES des VOLONTAIRES
Complexity
Density
Utility of
information
Aesthetic
Innovation
aspect
33ANALYSES des PREFERENCES des VOLONTAIRES
Questions des pages 25 à 29 du questionnaire :
Scale: Legend: Simultaneous
Large or small ? Simple or complex? representation or not
Type of map:
One or more themes? 34
hazard, vulnerability, risk?ANALYSES des PREFERENCES des VOLONTAIRES
POPULATION
Scale Small Large Both
Legend Simple Complex Both
Catégorie
0608LA
1811EL
2105MA
« Population » :
0412DA
2305DO
Hazard and Simultaneous 1805PA Dissociated
graphe des
impact 3012CA
2607AN
préférences
Number of Several Only one Other
themes
Hazard,
Kind oh map Hazard Vulnerability Risk Hazard and Hazard and risk Vulnerability Vulnerability,
vulnerability and risk Risk
Grande échelle ; representation simultanée
(aléa et de ses impacts); one single theme
La perception est anthropique 35SGE pour AMELIORER FRM
Avant : Après :
36Modèles PERCEPTION VISUELLE
Visual strategy: linear
Dispersive pattern Spatial concentration
pattern
37Flood risk map model (RiskCatch, EraNet CRUE 1)
(See RiskCatch : Model of flood risk map)
38Limites SGE
« Mas-design research is difficult and time-consuming.
Eye movement studies require expensive and
technically complicated and produce huge amounts
of data whose signal is buried in considerable noise
and irrelevant components »
Map-design entre déclin (années 1980) et renaissance
(1990 – 2000) :
Symposium « Eye Tracking – Risk Communication »,
Zürich, IED, 18-20 juin 2012.
39Merci,
kamal.serrhini@univ-tours.fr
gaetan.palka@etu.univ-tours.fr
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