PhD in Geographic Information Science – Spatial Cognition & Cartography
Associate Researcher, GEOVIS team – ERC LostInZoom project, IGN France
Docteur en Sciences de l'Information Géographique – Cognition spatiale & cartographie
Chercheur associé, équipe GEOVIS – projet ERC LostInZoom, IGN France
The development of multi-scale interactive maps — from Google Maps to institutional platforms — has transformed our spatial navigation practices, while generating disorientation phenomena during transitions between zoom levels. This thesis explores the cognitive processes at work in the dynamics of these pan-scalar environments, with a particular focus on cartographic anchors — visually salient and persistent elements across scales that structure the user's memory and spatial orientation.
Based on an original experimental approach combining georeferenced drawing, recognition, and spatial memorisation tasks (MapDraw protocol, N = 212 participants), the thesis formalises indicators of presence, intensity, anchorness, and persistence to characterise the cognitive role of each cartographic element. It proposes a theoretical definition of pan-scalar maps and a conceptualisation of pan-scalar cartographic anchors, opening direct perspectives for the design of interactive maps better suited to human cognitive capacities.
Le développement des cartes interactives multi-échelles — de Google Maps aux plateformes institutionnelles — a transformé nos pratiques de navigation spatiale, tout en générant des phénomènes de désorientation lors des transitions entre niveaux de zoom. Cette thèse explore les processus cognitifs à l'œuvre dans la dynamique de ces environnements pan-scalaires, et s'intéresse en particulier aux ancres cartographiques — éléments visuellement saillants et persistants à travers les échelles qui structurent la mémoire et l'orientation de l'utilisateur.
À partir d'une approche expérimentale originale combinant tâches de dessin géoréférencé, de reconnaissance et de mémorisation (protocole MapDraw, N = 212 participants), la thèse formalise des indicateurs de présence, d'intensité, d'anchorness et de persistance pour caractériser le rôle cognitif de chaque élément cartographique. Elle propose une définition théorique des cartes pan-scalaires et une conceptualisation des ancres cartographiques pan-scalaires, ouvrant des perspectives directes pour la conception de cartes interactives mieux adaptées aux capacités cognitives humaines.
Comparison of anchorness for two features in Paris. The Seine River remains highly intense across scales, whereas Les Halles exhibits strong intensity only in specific cartographic contexts and zoom levels. Comparaison de l'anchorness de deux éléments à Paris. La Seine reste très intense à travers les échelles, tandis que Les Halles présentent une intensité élevée uniquement dans des contextes cartographiques et des niveaux de zoom spécifiques.
Examples of raw sketch inputs collected from five participants (Paris, OSM background). Exemples de dessins bruts collectés auprès de cinq participants (Paris, fond de carte OSM).
Differential drawing intensity between users exposed to OSM and Google Maps styles in Paris and Madison. Positive values indicate stronger emphasis in the OSM group; negative values in the Google group. Intensité différentielle des dessins entre les utilisateurs exposés aux styles OSM et Google Maps à Paris et Madison. Les valeurs positives indiquent une emphase plus forte dans le groupe OSM ; les valeurs négatives dans le groupe Google.
Heatmap of participant drawings of the Seine, illustrating the empirical delineation of this anchor from overlapping sketches (OSM, zoom level 13). Carte de chaleur des dessins des participants représentant la Seine, illustrant la délimitation empirique de cette ancre à partir des esquisses superposées (OSM, niveau de zoom 13).
PhD defense – October 2025, Université Gustave Eiffel, Champs-sur-Marne. Soutenance de thèse – Octobre 2025, Université Gustave Eiffel, Champs-sur-Marne.
Designed and ran two behavioural studies (N = 212) on pan-scalar map cognition. Developed the MapDraw georeferenced annotation protocol. Eye-tracking (Tobii) in map navigation tasks. Teaching in WebGIS and geodata at ENSG (2021–2024).
Conception et réalisation de deux études comportementales (N = 212) sur la cognition des cartes pan-scalaires. Développement du protocole d'annotation géoréférencée MapDraw. Eye-tracking (Tobii) dans des tâches de navigation cartographique. Enseignement WebGIS et géodonnées à l'ENSG (2021–2024).
Geographic data coordination and standardisation for the national emergency response data unification initiative. WebGIS teaching (GeoServer, PostGIS).
Coordination et standardisation des données géographiques dans le cadre de l'initiative nationale d'unification des données de secours d'urgence. Enseignement WebGIS (GeoServer, PostGIS).
Geomorphological and geological mapping of terrain movements for natural risk assessment.
Cartographie géomorphologique et géologique des mouvements de terrain pour l'évaluation des risques naturels.
Exploring the Persistence of Cartographic Anchors in Pan-Scalar Maps
Supervisor: Guillaume Touya (IGN) · Co-supervisor: Ian Muehlenhaus (Esri)
Committee: Angela Schwering (Univ. Münster), Valérie Gyselinck (Univ. Gustave Eiffel), Robert Weibel (Univ. Zurich)
Exploring the Persistence of Cartographic Anchors in Pan-Scalar Maps
Directeur : Guillaume Touya (IGN) · Co-directeur : Ian Muehlenhaus (Esri)
Jury : Angela Schwering (Univ. Münster), Valérie Gyselinck (Univ. Gustave Eiffel), Robert Weibel (Univ. Zurich)
ERC-funded project investigating disorientation and spatial cognition in multi-scale interactive maps.
Projet ERC sur la désorientation et la cognition spatiale dans les cartes interactives multi-échelles.
Project website Site du projetGeoreferenced drawing protocol for externalising perceptual salience in map navigation tasks.
Protocole de dessin géoréférencé pour externaliser la saillance perceptive dans les tâches de navigation cartographique.
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