Communications 

De la modélisation HBDS à l’implémentation sur ArcCatalog-ArcInfo© : un simple prolongement. A propos de la géodatabase obediences.


Session Histoire
 


Hugues Labarthe                                                                                     
Doctorant à FRA.M.ESPA,                                                 
(France méridionale et Espagne : histoire des sociétés
du moyen âge à l'époque contemporaine), UMR 5136.
http://obediences.net


Françoise Pirot
Responsable du CRN M2ISA (Méthodologies pour la Modélisation de
l'Information Spatiale Appliquées aux sciences de l'homme et de la société)
UMR 8564, CNRS, TGE ADONIS (Très Grand Equipement SHS –
Accés aux Données et aux Documents Numériques des Sciences Humaines et Sociales).
http://www.m2isa.fr/

 

Mots-clés, logiciels ESRI utilisés et publics visés
 


Mots-clés : analyse spatiale, Moyen Age, histoire politique, HBDS, géodatabases, prosopographie, schisme, Gascogne.

Logiciels ESRI utilisés : ArcGIS-ArcInfo, ArcCatalog-ArcInfo, ArcMap-ArcInfo, ArcInfo workstation.

 

Cette présentation a été développée en collaboration avec Françoise Pirot, au sein du laboratoire M2ISA. Elle procède d’une recherche doctorale en cours : j’essaie de mesurer les conséquences en Gascogne d’une crise internationale au-cours de laquelle deux papes se disputent le gouvernement de la Chrétienté de 1378 à 1417. La Gascogne est alors un espace-frontière dont l’aristocratie évolue dans l’orbite des couronnes d’Angleterre, de France, d’Aragon et de Navarre. Subit-elle la division entre obédiences pontificales que l’on constate à l’échelle de l’Europe ? Si oui, selon quelles modalités ?
La dimension spatiale du problème m’est d’emblée apparue essentielle. L’enjeu consiste à modéliser le fonctionnement du système ecclésial avant le déclenchement de la crise pour diagnostiquer les éventuelles conséquences de cette dernière. Cela nécessite la mise au point d’une méthode pour traiter des dizaines de milliers d’informations. Ce corpus de données spatiales et thématiques a été intégralement constitué à partir de manuscrits et parchemins médiévaux dépouillés au cours de missions à Rome, Londres, Pampelune, Paris et dans les dépôts départementaux du Sud-Ouest français de 2003 à 2006. Cette métasource est consultable à l’adresse suivante : http://obediences.net

Mesurer les conséquences précises de la crise du Grand Schisme d’Occident exige de rendre compte des processus à l’œuvre dans le fonctionnement du système ecclésial vers 1370-1430. Cela passe par l’étude de phénomènes plus généraux, à savoir :
-          comment évoluent les clercs entre établissements ecclésiastiques ?
-          quelle est l’organisation spatiale de l’Eglise ?
-          en quoi l’Eglise participe de la domination politique ?
Pour répondre à ces trois problèmes, l’historien dispose de sources paradoxalement rares et pléthoriques : des centaines de registres concernant l’administration du système bénéficial durant le bas Moyen Age (1300-1500) ont été conservées. Ils contiennent près d’un demi-million d’actes qui ont trait à l’évolution des carrières ecclésiastiques au sein de l’Eglise, une institution hiérarchisée, comprenant plus de cent mille établissements répartis sur toute l’Europe. Ces sources renseignent le curriculum vitae des individus, la valeur et le type des bénéfices qu’ils détiennent, l’histoire des édifices qui les abritent etc. Une part importante de ces sources est éditée et numérisée. Mais que faire de ce milliard de signes ? De nombreux travaux, notamment d’ordre prosopographique, ont contribué à élargir notre connaissance de ce système ecclésial. Quid de l’espace et des processus spatiaux ? L’organisation spatiale du système ecclésial reste aujourd’hui encore largement terra incognita. Pour la mettre en évidence, il est indispensable de structurer l’information dont on dispose.
En amont du travail de traitements des données, nous avons donc élaboré une modélisation qui permet l’intégration des informations dépouillées au sein d’une géodatabase. Nous présentons la modélisation HBDS du système ecclésial à laquelle nous sommes parvenus. Puis nous montrons avec quelle facilité il nous a été permis de l’implémenter avec ArcGis-ArcEditor©.

La modélisation HBDS (Hypergraph based data structure) a été mise au point par François Bouillé dans sa thèse d’Etat soutenue en 1977 et intitulée ‘Un modèle universel de banque de données, portable et simultanément partageable’. Il introduit les concepts de la théorie des graphes et des ensembles pour, d’une part, rendre compte des structures internes de l’information spatiale et thématique et, d’autre part, archiver, gérer et manipuler ces données. Le modèle mathématique de la structure des données s’appuie sur deux principes essentiels :
-          un espace topologique supportant les données,
-          une structure de données déduite des phénomènes et non des problèmes.
Le travail de décomposition aboutit à l’élaboration de la figure n°1 : le Modèle Conceptuel des Données (MCD) représente la structure interne de phénomènes simples sous forme de graphes et d’hypergraphes, de classes et d’hyperclasses, de liens et d’hyperliens. Structure interne (classe) et structure externe (liens) sont constamment reliées par la topologie.

Sur la figure 1, en lien avec les hypergraphes ‘individus’ et ‘établissements ecclésiastiques’, on trouve les hypergraphes
-          informant le curriculum vitae des 3500 clercs recensés : ‘biographie’
-          explicitant les structures de la domination politique : ‘dominium’, ‘juridictions politiques’, ‘juridictions ecclésiastiques’, ‘faits de guerre’
-          renseignant les conditions de développement des établissements : ‘milieu naturel’, ‘communauté, ‘occupation du sol’.
Au sein des hypergraphes, on trouve des hyperclasses et des classes :
-          dans l’hypergraphe ‘milieu naturel’, l’hyperclasse ‘hydrographie’ est constituée des classes fleuves, rivières, gaves, cordon littoral et marais.
-          l’hypergraphe ‘législation’ est a-spatial
Hypergraphes et classes sont mis en relation par des liens sémantiques :
-          entre les hypergraphes ‘individus’ et ‘établissements ecclésiastiques’ un lien consiste à stocker les informations sur les individus qui possèdent, convoitent ou résignent un ou des bénéfices.
-          au sein de l’hypergraphe juridictions ecclésiastiques, des liens topologiques rendent comptent de l’emboîtement des classes paroisse, archiprêtré, archidiaconé, diocèse, province et Papauté.
Classes et liens comportent eux-mêmes des attributs.
Last but not least, la référence spatiale des objets géographiques (longitude, latitude, type d’emprise, forme, voisinage) est une composante de l’objet et non un simple attribut. Les objets géographiques possèdent une topologie : ce sont des graphes planaires topologiques sans isthme auxquels sont associés des graphes duals.



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Figure 1. La modélisation HBDS du système ecclésial à la fin du Moyen Age.

L’analyse spatiale passe par l’implémentation du modèle HBDS dans une géodatabase. ArcCatalog-ArcInfo© est le module de la gamme ArcGis dédié à la création de la géodatabase topologique. La modélisation HBDS permet de s’affranchir de l’étape de modélisation UML (Unified Modelling Language). En effet, la géodatabase est directement créée à l’image du modèle HBDS.


ArcCatalog-ArcInfo© présente sur le volet gauche de la figure 2 l’arborescence de la géodatabase ‘obediences’.


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Figure 2. L’implémentation du modèle avec ArcGis ArcEditor©.

Viennent d’abord treize jeux de classe d’entité correspondant aux hyperclasses du modèle. Au sein de chacune, sont créées des classes d’entité. Ainsi l’hyperclasse Juridictionsecclesiastiques comprend les classes paroisses, archiprêtrés, archidiaconés, dioceses, provinces, papauté et provincesdordre. Dans l’onglet de droite est affiché un aperçu de la table de la classe diocèse : à chaque objet correspondent un identifiant utilisateur et un nom (1ère et dernière colonne). Les trois autres colonnes sont liées à la topologie des objets et rappellent le type d’emprise surfacique des objets (des polygones), le périmètre de l'objet et l’aire de la figure géométrique.
L’emprise spatiale d’une classe est soit ponctuelle, soit linéaire soit surfacique. C’est l’utilisateur qui la détermine lors de la création de la classe :


Figure 3. Création de la classe d’entités ‘etablissements’


Choix du type d’emprise spatiale.

On crée une nouvelle classe dans la géodatabase par un clic droit sur le jeu de classes
->Nouveau
->Classe d’entité

On indique le nom de la classe et on parvient à la fenêtre ci-jointe.

En cliquant sur la case Géométrie du tableau du haut, on est appelé à définir le type d’emprise spatiale du shape. Sur le second tableau intitulé ‘Propriétés du champ’, on active la liste déroulante et on sélectionne le type de géométrie souhaité.

Pour des raisons de commodité, nous avons choisi comme référence spatiale de tous les jeux de classes la norme internationale de projection géographique GCS_WGS_1984.

A la suite des hyperclasses apparaissent les liens que nous avons représentés sur le MCD : appartient_a_clientele_de, detient_le_titre, exerce_juridictions_ecclesiastiques etc...


Figure 4. Propriétés de la classe de relations ‘possede_convoite_resigne_benefice_place’

On crée des liens entre classes à l’image des liens sémantiques du MCD.

Les classes thématiques sont représentées sous la forme de tables : voir les tables benefices, clercs, droitcanon de la figure 2. Elles sont dénuées de topologie.
Une fois l’ensemble des hyperclasses, classes, liens et tables créées, la géodatabase se présente comme une coquille vide : il reste à charger l’ensemble des informations. Attributs des classes et des liens ont été chargés depuis la base de données créée sous le logiciel Access. Le traitement des données peut alors commencer.



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Figure 5. La Gascogne au sein du système ecclésial médiéval.

La modélisation HBDS permet de reconsidérer le système ecclésial dans sa spatialité, son histoire et son fonctionnement. Si la modélisation découle d’une compréhension banale du système, son implémentation physique dans une géodatabase ouvre en revanche la voie à des recherches totalement inédites : c’est la structuration des informations en un espace topologique qui change la donne. ArcCatalog-ArcInfo© et la suite des modules d’investigation d’ArcGis constituent les outils puissants dont la recherche sur ‘le système ecclésial vers 1370-1430’ a besoin pour aboutir.

Bibliographie :


Cursente Benoît, Des maisons et des hommes : La Gascogne Médiévale, XIe-XVe siècle, Toulouse, 1998.
Font-Reaulx Jacques de, Atlas des diocèses de France, dessin par sœur Christiane Mathioly du Carmel d’Amiens : Le diocèse de Tarbes depuis le XIVe siècle, 1957 ; Les diocèses de Comminges et du Couserans depuis le XIVe siècle, 1960 ; Le diocèse de Bazas depuis le XIVe siècle, 1961 ; Le diocèse d’Aire, 1962 ; Le diocèse de Bordeaux... ; Le diocèse de Dax, 1968 ; Les diocèses d’Agen et de Condom, 1970 ; Les diocèses d’Auch et de Lectoure depuis le XIVe siècle, 1970 ; Les diocèses de Bayonne, Lescar et Oloron, 1968.
Font-Réaulx Jacques de, Perrin Charles-Edmond, Pouillés des provinces d’Auch, de Narbonne et de Toulouse, Paris, 1972,
Iogna-Prat Dominique, La Maison Dieu. Une histoire monumentale de l’Eglise au Moyen Age, Paris, 2006.
Marquette Jean-Bernard, ‘La géographie ecclésiastique du diocèse de Dax d’après le Livre rouge et son évolution du XIIIe au XVIIIe siècle’, dans L’Eglise et la société dans le diocèse de Dax aux XIe-XIIe siècles. Journées d’études sur le Livre rouge de la cathédrale de Dax, textes réunis et édités par Jean Cabanot et Jean-Bernard Marquette, Dax, 2004.
Millet, Hélène, ‘Quels furent les bénéficiaires de la soustraction d’obédience de 1398 dans les chapitres cathédraux français ?’ dans Medieval lives and the Historian. Studies in medieval prosopography. Proceedings of the First International Interdisciplinary Conference on Medieval Prosopography, University of Bielefeld, 3-5 December 1982, éd. Bulst N., Genet J. Ph., Kalamazoo, 1982, pp. 123-137.
Pirot Françoise, Saint-Gérand Thierry, Gauthier Estelle, Banza-Nsungu Antoine ‘Analyse spatiale versus algèbre de cartes sous ArcGIS ? Des exemples en sciences de l’homme et de la société’ dans Géomatique expert, n° 48, déc.-janv. 2006.
Pirot Françoise, Saint-Gérand Thierry, ‘La Géodatabase sous ArcGis, des fondements conceptuels à l'implémentation logicielle’, dans Géomatique expert, n°41/42, fév.-mars 2005.
Vale Malcolm, English Gascony, 1399-1453: a study of war, government and politics during the later stages of the Hundred Years' War, Londres, 1970
Valois Noël, La France et le Grand Schisme d’Occident, Paris, 1896-1904.
 
Métasource disponible à l’adresse suivante : http://obediences.net

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