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GEOPORTAIL M²ISA :
un géoportail dédié à la communauté SHS en environnement ouvert
 | Session Autres communications |  | | | * Françoise PIROT - ** Fabrice IRIE BI IRIE *** R. H HOBINAVALONA.
*Ingénieur de recherche CNRS - Centre de Compétence Thématique MASSIG, Centre de Ressources Numériques Spatiales M2ISA, UMR 8564 CNRS - 54 boulevard Raspail, 75006 PARIS - Courriel : pirot@msh-paris.fr - Tél : 01 49 54 21 67
** Ingénieur de recherche CDD CNRS - Centre de Compétence Thématique MASSIG, Centre de Ressources Numériques Spatiales M2ISA, UMR 8564 CNRS - 54 boulevard Raspail, 75006 PARIS
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*** Ingénieur d’Etudes – Service de Ressources Informatiques – FMSH-Paris 54 boulevard Raspail, 75006 PARIS
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Le Centre de ressources numériques spatiales M²ISA est une structure composée d’une dizaine de partenaires localisés dans des lieux géographiquement distants appelés sites. Ceux-ci mettent à la disposition de la communauté scientifique SHS des connaissances et des données qui ont une particularité : la dimension géographique (spatiale). Afin de pouvoir communiquer entre eux, un geoportail est en cours de construction. Le CRN M²ISA est une structure CNRS adossée à l’UMR8564-CEIAS, structure qui, à terme, aura les caractéristiques d’une «infrastructure d’information géographique» conformément à la directive européenne de novembre 2006. Le projet de géoportail dédié à la communauté SHS (Science de l’Homme et de la Société) présente deux intérêts : un d’ordre scientifique, un autre d’ordre technique. L’intérêt scientifique réside dans plusieurs faits. Les différents objectifs du geoportail sont : le partage, la diffusion, la consultation, l’interrogation, la manipulation, l’extraction, la visualisation avec la possibilité de changement de symbologie et les géotraitements de données spatiales et/ou thématiques. Ces différentes fonctions devront être accessibles soit en intranet soit en extranet. Il permettra de donner une envergure internationale aux projets de recherche ainsi que de valoriser les résultats de ceux-ci en donnant l’accès aux données initiales et/ou dérivées issues de ceux-ci. Il permettra également, la mutualisation des outils de traitement de données spatialisées accessibles à partir du géoportail. L’intérêt technique réside dans le fait que la solution retenue est une architecture informatique n-tiers, modulaire et ouverte. Celle-ci est articulée autour d’un cœur composé de deux modules du logiciel ArcIMS (ArcInternet Map Server ) : « ArcIMS Application Server » , « ArcIMS Spatial Server ». Autour du cœur, ont été développées plusieurs interfaces à l’aide de logiciels libres et de langages de programmation orientés objet : - une interface client développée à partir de Html/Javascript qui offre un modèle de vue utilisateur générique - une interface de synchronisation/réplication de données : JSP, FTPS - une interface de création de services cartographiques et intégrée une plate-forme serveur web. Cette architecture permet d’une part de faire évoluer les composants intégrée à celle-ci, d’autre part d’en ajouter de nouveaux. Côté serveur, les outils de traitements sont stockés sous forme de servlets, servlets qui constituent toute l’intelligence du système. L’interface client interagit avec les servlets grâce au framework DWR. DWR permet d’utiliser, en mode asynchrone, javascript pour exécuter des servlets situés côté serveur. Les échanges Client-serveur sont réalisés en XML et ArcXML puis parsés par JDOM. L’utilisation des servlets java côté serveur donne la possibilité d’implémenter des fonctionnalités personnalisées. C’est le cas par exemple de la mise en commun de plusieurs fonctions en une seule. La mise en œuvre de ces servlets sur le serveur renforce aussi le niveau de sécurité du système dans sa globalité. Côté utilisateur, l’architecture informatique personnalisée prévoit plusieurs accès : l’utilisateur-chercheur et/ou fournisseur de données. L’utilisateur-chercheur se connecte au site pour y accéder et utiliser des services cartographiques déjà installés. Il a la possibilité d’effectuer certaines tâches : visualisation, modifications, ajout de couches, extraction, analyse spatiale. Le fournisseur de données pourra quant à lui transmettre des services cartographiques et des données via des interfaces réseaux spécifiques : JSP, FTPS…. Il se dégage de cette conception un aspect de consommation de services cartographiques à la volée. En effet, les fournisseurs de données mettent à disposition des services cartographiques qui sont automatiquement intégrés à l’architecture et directement consommables par le simple utilisateur. Le fournisseur peut aussi être un simple utilisateur. Pour assurer une compatibilité avec les systèmes informatiques existants, les extractions de données sont effectuées dans des formats d’échanges standards. L’architecture présentée ci-dessous est différente de l’utilisation standard de ArcIMS.

 | | Figure 1 : Schéma Général de l’Architecture Multi-Tiers de l’Infrastructure de Données GeoSpatiales |
En effet, traditionnellement, une telle architecture aurait nécessité plus de moyens financiers. Deux possibilités auraient pu être envisagées, soit avoir une licence par fournisseur de données ce qui conduirait à créer de projets locaux sans synchronisation possible. L’inconvénient est que les possibilités de personnalisation seront limitées et les projets auront des fonctionnalités différentes selon les connaissances des administrateurs locaux qui les créent. soit avoir une licence flottante multi-utilisateurs pour permettre à chaque fournisseur de se connecter au serveur afin de créer et de déposer des services cartographiques. Le coût de ces types de licences est beaucoup plus élevé sans apporter des fonctionnalités additionnelles pour autant. Avec l’utilisation de cette architecture que nous proposons, on se dédouane de la lourdeur de la mise en œuvre, du coût supplémentaire, de l’incompatibilité des fonctionnalités d’un site à l’autre pour proposer aux utilisateurs une seule et même interface, générique, qui exploite les services à la volée. Pour accompagner l’implémentation effective de l’architecture présentée précédemment, est associé une « Plate-forme système » composée de trois services mis en œuvre avec des logiciels libres et des protocoles standards : - authentification avec LDAP - transfert de données avec FTPS - web L’idée est de dé corréler cette partie de la plate-forme logicielle centrale (ArcIMS), de manière à la rendre indépendante de celle –ci. Cela permettrait à la fois d’utiliser des systèmes existants et choisis, et de rendre le projet le plus portable possible. 1 - Présentation d’exemples en Sciences de l’Homme et de la Société : |  |  |
|  | Les exemples présentés sont réalisés à partir du Géoportail M²ISA. et sont les résultats de recherches exposées dans deux communications présentées durant SIG2007. Les services cartographiques, créés sous le logiciel ARCIMS, sont la source, les données pour l’application de Geoportail présentée dans le schéma général. ( cf figure 1). Les services cartographiques sont composés de niveaux d’informations spatiales et/ou thématiques actifs géoréférencés appelés couches d’informations. L’information spatiale et/ou thématique contenue dans ces couches sont dynamiques, accessibles, interrogeables. L’information spatiale et/ou thématique est dans deux formats d’échange : l’un est un format shapefilegéoréférencépour les structures spatiales en mode vecteur, l’autre est un format image géoréférencée pour les structures spatiales en mode maillé (raster) comme par exemple le geotiff Les services cartographiques sont écrits en ArcXML ou AXL (cf figure 2). Le langage ArcXML (AXL) est un langage XML adapté aux structures spatiales. Les outils inclus dans les briques logiciels ARCIMS (ARC Internet Map Server) permettent d’une part de générer le code AXL, d’autre part de créer des sites web cartographiques.
 | | Figure 2 : Exemple de développement en ArcXML (AXL) |
Les producteurs et les fournisseurs de données sont les sites des partenaires du Centre de Ressources Numériques M²ISA. Chaque site développe ses propres services cartographiques qui seront ensuite déposés sur le serveur à travers le réseau. Actuellement, chaque site est une MSH. Les sites MSH stockent et administrent leurs données spatiales afin qu’elles puissent être accessibles à partir du serveur via une interface développée en Java. Cette solution permet de ne pas installer le logiciel ARCIMS sur tous les sites MSH. La fenêtre d’accueil du Géoportail du CRN M²ISA est la suivante :
Parmi les fonctionnalités existantes dans la barre de menu de l’application, certaines sont dédiées aux manipulations des données spatiales et thématiques comme présentées ci-dessous : 1 1– Manipulations de données spatiales et thématiques initiales |
1.1.1 - Paris au 19ème siècle Plan de Paris en 1826 : - information spatiale en mode maillé (raster) géoréférencée dans le système de projection de l’information spatiale des arrondissements parisiens en 1996 (couleur rouge) - information spatiale des rues de Paris en 1826 (couleur verte) obtenue par numérisation en mode vecteur à partir de l’information spatiale en mode maillé (raster) géoréférencée dans le système de projection de l’information spatiale des arrondissements parisiens en 1996 - Fonctionnalité : Agrandissement ou zoomavant à partir de la détermination d’une zone sélectionnée
- Fonctionnalité : panoramique
- Interrogation thématique par localisation géographique La couche active « commune_lb1_arc » correspond au tracé des limites des arrondissements parisiens en 1996. La réponse de la fonctionnalité « interrogation » apparaît dans la fenêtre ci-dessous
- Interrogation thématique à l’aide d’une expression mathématique
1.1.2 - Paris au 19ème et 20ème siècles - Niveaux d’information spatiale actifs : Paris en 1826 (mode maillé, raster) Paris en 1826 (couleur verte, mode vecteur) Paris en 1885 (couleur mauve, mode vecteur) Paris en 1996 (couleur rouge, mode vecteur)
Remarque : la qualité de l’information spatiale en mode maillé (raster) n’est pas détériorée.
- Visualisation des Niveaux d’information spatiale actifs : Paris en 1826 (couleur verte), Paris en 1885 (couleur orangé), Paris en 1996 (couleur rouge)
1.2 - Manipulations de données spatiales et thématiques issues des geotraitements de l’analyse spatiale - Projet Nord Pas de Calais |
- Niveaux d’informations spatiales actifs : Orthophotoplans géoréférencés, localisation des mares, dépressions humides obtenues par géotraitements,

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- Modélisation hydrologique : sens des écoulements des eaux
- Modélisation hydrologique : calcul des lieux potentiels d’apparition des mares
- Modélisation hydrologique : calcul des zones humides
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3 – Références Bibliographiques |  |  |
|  | DIRECTIVE INSPIRE, niveau européen - http://www.ec-gis.org/inspire/
Nicolas LESAGE, 2006 - Cours sur les normes géographiques, ENSG, Marne la Vallée, novembre 2006
Ian MASSER, 2005 – GIS Worlds, Creating Spatial Data Infrastructures, ESRI Press
Frédéric MINELLI, Françoise PIROT, 2007 - Méthodologie pour la localisation automatique des zones humides et des creux potentiels à partir d'une modélisation hydrologique sous Arc Info Workstation 9.1 : Cas du Parc Naturel Régional des Caps et Marais d'Opale, SIG 2007, conférence francophone ESRI, Versailles, 10 - 11 octobre 2007, communication : parc naturels Françoise PIROT, Thierry SAINT GERAND, Anne VARET-VITU, 2007 - La modélisation des phénomènes linéaires, Des exemples en Sciences de l’Homme et de la Société, SIG 2007, conférence francophone ESRI, Versailles, 10 - 11 octobre 2007, communication recherche |
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