OSM Skeleton : résoudre l’hétérogénéité des objets OpenStreetMap fondamentaux pour construire un référentiel géographique consolidé

Contexte

OpenStreetMap (OSM) s’appuie sur une grande variété de contributions en termes de thèmes cartographiés, de zones couvertes et de niveaux d’exhaustivité. Cette flexibilité est la clé de sa richesse et de son succès. Cependant, elle génère également un degré élevé d’hétérogénéité des données, souvent cité par ses détracteurs ou ceux qui cherchent à minimiser sa valeur. OSM juxtapose des zones extrêmement détaillées, parfois même sur plusieurs étages d’un seul bâtiment, et d’autres où l’essentiel manque complètement.

Cette hétérogénéité concerne aussi bien les données extraites depuis des imageries verticales, que celles qui proviennent du terrain. Ainsi, la simple présence d’un lieu de peuplement catégorisé ou la route qui le connecte avec le reste du réseau routier sont encore manquantes dans de nombreux territoires, notamment dans le Sud global, où le nombre de contributeurs OSM est plus réduit.

Nord du Sénégal, avec des localités cartographiées (nœud portant un nom et zone résidentielle), mais non connectées au réseau routier — cliquez pour ouvrir la carte interactive sur OpenStreetMap.

Ouest de l’État de Bahia au Brésil, avec des localités connectées au réseau routier, mais sans leur zone résidentielle, dont l’extension urbaine n’est donc pas connue – cliquez pour ouvrir la carte interactive sur OpenStreetMap.

De même, certaines petites villes possèdent un nombre important de points d’intérêts (POI), tandis qu’à l’opposé d’autres n’en compte aucun. Il existe plein de situations intermédiaires, tant dans le nombre total de POI que dans les catégories représentées.

Des projets de validation des données OSM existent déjà (Osmose, MapRoulette, OSMCha…), mais aucun ne parvient ni ne s’attache vraiment à résoudre ces problèmes d’hétérogénéité. Cela n’empêche pas OSM d’être une ressource intéressante, voire incontournable là où il n’existe pas d’alternative pour des données détaillées librement accessibles, qui plus est actualisables. Les exemples dans le domaine du développement ou de l’humanitaire son nombreux et connus.

Mais cette hétérogénéité de la carte OSM limite son potentiel : par exemple, alors qu’elle pourrait constituer la donnée de référence dans de nombreux territoires, elle peine à jouer ce rôle face à des jeux de données régionaux ou nationaux pourtant intrinsèquement moins détaillés, moins voire pas du tout actualisables et souvent plus difficiles d’accès, mais qui sont plus consolidés.

C’est ce que vise l’approche conceptuelle, méthodologique et technique OSM Skeleton : réduire drastiquement l’hétérogénéité des données OSM en identifiant les problèmes de manière systématique et hiérarchisée, d’abord ce qui concerne les objets les plus fondamentaux sur de larges territoires, typiquement à l’échelle nationale, avant de s’atteler à des échelles plus locales et des objets plus secondaires.

L’ambition de cette méthodologie est qu’il y ait un avant et un après sur les territoires où elle est appliquée, que les données OSM y passent du stade de patchwork inégal de contributions cartographiques à celui de référentiel géographique, librement accessible et modifiable. Cette donnée consolidée pourra être maintenue sur le long terme si des communautés actives ou des institutions nationales ou internationales décident de s’en saisir.

L’approche OSM Skeleton

Elle procède ainsi :

• Priorisation des objets fondamentaux. OSM Skeleton s’intéresse en premier lieu à certains objets considérés comme l’ossature principale des données OSM. Ces objets (présnt sont considérés comme fondamentaux tant pour leurs caractéristiques intrinsèques, qui constituent la base de tout référentiel territorial, que parce qu’ils facilitent l’analyse de l’hétérogénéité des autres objets.
• Identification des problèmes. OSM Skeleton identifie tous les objets manquants, inexacts, incomplets ou obsolètes dans l’ossature des données OSM pour résoudre leur hétérogénéité. Par défaut, cette détection est réalisée à l’échelle nationale, dans la mesure où le projet vise à établir un référentiel territorial.
• Résolution contextualisée. Chaque problème, avéré ou potentiel, fait l’objet d’une couche spécifique, et peut être résolu en accédant d’un clic à la zone en question dans un éditeur OSM afin d’y modifier la donnée OSM existante à l’aide d’instructions détaillées et des imageries librement disponibles pour la contribution OSM.
• Hiérarchisation souple. Les problèmes les plus cruciaux sont mis en avant, mais d’autres considérés comme plus secondaires sont également proposés, car ils sont complémentaires des premiers et vont participer aussi à résoudre l’hétérogénéité de l’ensemble des données.
• Organisation flexible des activités. Cette variété permet d’organiser le travail cartographique selon deux approches complémentaires : traiter les problèmes séquentiellement sur l’ensemble du territoire, ou avancer zone par zone, en passant à la suivante une fois les problèmes locaux résolus.
• Anticipation des étapes à suivre. Les problèmes d’hétérogénéité dont la résolution implique de la cartographie sur le terrain sont visualisables dès le départ, même si leur évaluation précise ne sera possible qu’après avoir traité les problèmes à l’aide de l’imagerie.

L’ossature des objets OSM

Au cœur de l’approche OSM Skeleton, certains objets sont considérés comme fondamentaux parce qu’ils constituent la colonne vertébrale pour caractériser l’occupation humaine sur un territoire. Chacun de ces objets fondamentaux est représenté par l’une des trois primitives de la donnée vectorielle : point, ligne et polygone.

Il s’agit tout d’abord des nœuds caractérisant les lieux de peuplement selon une catégorie (notamment place=city/town/village/hamlet) et un nom, lorsqu’il est connu. Ils peuvent être considérés comme une sorte de points de référence pour toutes les autres couches de données.

Ensuite, le réseau routier est indispensable pour relier les lieux de peuplement entre eux et constitue la base de tous les calculs d’accessibilité et de navigation.

On pourrait imaginer que ces deux types d’objets fondamentaux, qui constituent la maille principale couvrant un territoire, soient déjà tous présents dans OSM, plus de vingt ans après les débuts du projet, mais ce n’est pas encore le cas. L’exemple ci-dessous montre tous les objets highway et place dans le nord-ouest du Sénégal. On remarque leur bonne connexion dans certaines zones, et dans d’autres des points esseulés ou au contraire des lignes déconnectées du reste du réseau et ne croisant aucun point.

Enfin, la zone résidentielle, parfois négligée par certains cartographes OSM ou rendus cartographiques, est un objet pourtant fondamental dès que l’on cherche à travailler à une échelle plus grande, celle de chacune des zones de peuplement, à la fois pour les caractériser et les analyser. Par sa forme et sa surface, elle permet à la fois de vérifier la catégorie fournie par le nœud place et préciser l’étendue de la zone de peuplement. Objet polygonal, la zone résidentielle sert aussi à analyser tout ce qu’elle devrait contenir ou intersecter : les nœuds de lieux de peuplement et le réseau routier, mais aussi les rues, les points d’intérêt (POI) ou encore les bâtiments.

Si la cartographie OSM devait suivre une logique d’étapes à suivre, ce n’est qu’une fois créés ces trois objets fondamentaux qu’il ferait sens d’entrer dans les détails internes de la localité, en représentant notamment sa voirie, comme l’illustre le schéma ci-dessous.

Les zones urbaines, un objet hybride pour l’analyse

Comme les zones résidentielles dans OSM sont parfois incomplètes, peu détaillées, obsolètes voire manquantes, OSM Skeleton utilise un objet hybride, les zones urbaines (urban areas), qui sont la synthèse de chaque zone résidentielle OSM avec le polygone qui englobe le réseau de rues cartographié dans OSM, avec différents indicateurs : surfaces respectives, nombre de zones résidentielles intersectées, nombre de localités par catégorie, ratio d’élongation de la forme, nombres d’objets highway (rues et autres types de voies) intersectés, date de dernière mise à jour. Ces indicateurs vont permettre de détecter différents types de problèmes dans la donnée OSM sur la zone résidentielle.

Dans le futur, l’analyse devrait intégrer également des aires rurales dans lesquelles les zones résidentielles ne sont pas parcourues par des rues, mais des pistes, de simples chemins voire ne présentent aucune voie décelable sur imagerie.

Les couches Skeleton

Chaque type de problème, avéré ou potentiel, fait l’objet d’une couche spécifique contenant des signalements sous forme de ponctuels. Les couches de première importance sont typiquement celles qui concernent des objets fondamentaux encore manquants. Leur résolution constitue donc une étape préalable à celles qui visent ensuite à corriger des erreurs ou améliorer la précision. Ces couches de première importance sont les suivantes :

• Nœud de localité sans zone résidentielle

• Nœud de localité manquant

• Localité ou zone résidentielle non connectée au réseau routier principal

• Aire urbaine sans zone résidentielle ni nœud de localité

• Zone de peuplement non encore cartographiée dans OSM, comparée à un référentiel mondial. Cette couche est la seule à utiliser un référentiel externe à OSM, fourni par Copernicus GHS.

Des couches secondaires destinées à compléter l’analyse ont pour but de corriger les erreurs et les imprécisions affectant les objets OSM fondamentaux existants. Les erreurs concernent notamment les catégories des localités et des voies de circulation, tandis que les imprécisions portent sur la géométrie des zones résidentielles, dont la capacité de support d’analyse est réduite si elle ne reflète pas correctement la réalité.

La liste non définitive de ces couches secondaires est la suivante :

• Nœud de localité catégorisé comme petite ville mais dont la surface paraît trop petite

• Nœud de localité catégorisé comme village mais dont la surface paraît trop grande

• Nœud de localité catégorisé comme village mais dont la surface paraît trop petite

• Nœud de localité catégorisé comme hameau mais dont la surface paraît trop grande

• Zone résidentielle obsolète

• Zone résidentielle peu détaillée

• Zone résidentielle où les rues semblent manquantes

• Zone résidentielle qui paraît trop petite par rapport à l’enveloppe des rues

• Rues isolées, hors de toute localité

Certaines couches peuvent identifier plusieurs problèmes différents. Par exemple, les « Aires urbaines sans zone résidentielle ni nœud de localité » peuvent correspondre aussi bien à des objets manquants qu’à une mauvaise utilisation de l’étiquette utilisée pour marquer les rues dans OSM (highway=residential).

L’image suivante présente les six premières couches implémentées sur le territoire du Sénégal ; les autres seront disponibles dans les prochaines semaines :

Comme les problèmes identifiés sont souvent très nombreux à l’échelle d’un pays, des règles d’affichage des couches ne font apparaître que les signalements les plus importants aux plus petites échelles. Certains styles sont emboîtables, permettant ainsi d’afficher la superposition de plusieurs types de problèmes, par exemple les zones résidentielles peu détaillées et obsolètes.

Ces couches ont été testées sur les territoires du Sénégal et de l’État de Bahia au Brésil, qui présentent à la fois des contextes géographiques contrastés et des différences marquées dans leur hétérogénéité.

En ce qui concerne la résolution de l’hétérogénéité des données qui ne peuvent être cartographiées que depuis le terrain, OSM Skeleton propose déjà pour les villes un score de 0 à 10 de la densité des principales thématiques de POI par rapport à la surface de la zone de peuplement : santé, éducation, autres équipements, commerces, bureaux. Le détail du comptage des POI est fourni pour chacune d’entre elle. Cette couche met en valeur les disparités entre les petites villes et permet notamment d’identifier celles qui sont le moins détaillées. Au-delà de son rendu analytique, elle peut constituer une aide pour la planification d’activités de cartographie sur le terrain.

Environnement technique et flux de travail OSM Skeleton

D’un point de vue technique, OSM Skeleton ne repose pas, comme beaucoup d’outils de l’écosystème OSM, sur une architecture web avec un back-end et un front-end dédiés. OSM Skeleton est hébergé au sein d’une infrastructure de données spatiales (IDS) geOrchestra et déployé sous forme de couches OGC, mises à jour quotidiennement. Les utilisateurs peuvent accéder à ces couches directement depuis l’interface cartographique MapStore de geOrchestra ou n’importe quel client OGC, tel que QGIS, sous forme de fichiers vectoriels téléchargeables ou de couches WMS/WFS.

La démo actuelle sur le Sénégal est ainsi accessible :

• via cette carte MapStore
• via l’URL https://ifl2.francophonelibre.org/geoserver/OSM_SN_skeleton/ows? pour ajouter un accès WMS dans les clients OGC

Lorsqu’un signalement est cliqué avec l’outil d’interrogation, un panneau apparaît avec des informations et un lien cliquable, comme ci-dessous dans MapStore et QGIS :

Lors de l’ouverture du lien, une page web fournit des instructions, affiche la date de dernière mise à jour de la couche et permet de choisir l’éditeur dans lequel ouvrir la zone à cartographier.

Dans le but d’éviter les éditions en doublons, la page web informe l’utilisateur lorsque le signalement a déjà été ouvert récemment dans un éditeur.

Il est possible de fournir des instructions spécifiques pour un pays et même pour des contextes particuliers au sein d’un pays. Une gestion des faux positifs sera également bientôt ajoutée.

Les scripts, l’API interne, les instructions, les styles de couches sont hébergées sur Codeberg à cette adresse : https://codeberg.org/leslibresgeographes/osm_skeleton. Le code est sous licence GPL-3.0 ou version ultérieure et les instructions sous licences CC-BY-SA, dont la version dépend de la source.

Statistiques de suivi

Un premier tableau de bord statistique a été conçu et montre pour chaque couche le nombre d’alertes par catégorie et leur évolution entre la date de la création de la base de données (courant avril 2026) et le jour présent. Il permet de visualiser à la fois l’importance du nombre d’alertes à traiter et la progression de la cartographie pour les résoudre. En ce début de juillet 2026, les différences sont peu nombreuses au Sénégal, car seules quelques alertes ont été traitées lors de tests. On remarque que leur nombre est parfois même plus important en juillet qu’en avril, ce qui indique que de nouveaux problèmes sont apparus entre-temps.

Projet mené jusqu’ici sur du temps de travail bénévole qui s’est appuyé sur les ressources techniques des Libres Géographes, OSM Skeleton a fait l’objet début juin 2026 d’une demande de financement auprès de la Fondation NLnet, afin de poursuivre la création des couches, styles et instructions, ajouter des fonctionnalités à l’API interne et développer les statistiques. Une phase de test a été proposée sur quelques territoires supplémentaires. La réponse de NLnet est attendue dans le courant du dernier trimestre 2026, mais le projet accueille volontiers d’autres propositions de financement.

La mise en œuvre de la cartographie Skeleton

Le code étant librement accessible et utilisable, chacun peut implémenter OSM Skeleton à sa façon : sur un territoire national ou seulement sur une région, seul avec un déploiement sur sa propre machine locale ou en large équipe travaillant au sein d’une organisation.

Au-delà de la création initiale de la méthodologie et du code, Les Libres Géographes souhaitent également participer à la mise en œuvre de cette cartographie qui vise à résorber l’hétérogénéité des données OSM pour bâtir des référentiels géographiques à l’échelle nationale, notamment dans les pays du Sud. Plutôt que l’utilisation classique de cartographes intervenant dans tous les territoires de travail, qu’il s’agisse de contributeurs volontaires du crowd OSM ou d’une équipe internationale rémunérée, LLg promeut l’approche suivante :

• Faire appel aux meilleur-e-s cartographes OSM locaux de chaque pays cartographié, qui maîtriseront les spécificités du contexte
• Rémunérer ces cartographes, ce qui est légitime dans la mesure où le saut qualitatif rendra la donnée OSM encore plus précieuse pour différents acteurs qui sauront en tirer profit
• Organiser en parallèle des ateliers présentiels de sensibilisation à cette donnée OSM rendue homogène, animés par les mêmes cartographes, actifs dans leur communauté OSM, à l’intention de tous les acteurs locaux intéressés
• Intégrer un volet de renforcement communautaire, en donnant des moyens à chaque communauté OSM locale d’organiser des activités de son choix, comme LLg a toujours essayé de le faire dans tous ses projets menés sur le terrain
• Préparer l’étape de cartographie de terrain des POI, en stimulant l’émergence de cartographes locaux dans les petites et grandes villes