Figure 16 Utilisation des services de cartographie Web non interopérables
Le programme GéoConnexions a la responsabilité de la mise en place de l'Infrastructure canadienne de données géospatiales (ICDG). À titre d'organisme dirigeant de l'ICDG, GéoConnexions identifie et adopte des normes auxquelles les applications et les services doivent se conformer pour être en conformité avec l'ICDG. La conformité revêt une grande importance pour assurer l'interopérabilité entre les composantes de l'ICDG. Les normes et les spécifications adoptées par GéoConnexions en vue de la mise en place de services et d'applications dans l'ICDG sont désignées comme des spécifications adoptées par l'ICDG.
Le programme GéoConnexions n'élabore pas ses propres spécifications; il adopte plutôt des normes internationales ou nationales permettant l'interopérabilité de l'ICDG avec d'autres infrastructures du monde entier. Les services ou les applications conformes aux spécifications adoptées par l'ICDG pourront ainsi très vraisemblablement fonctionner ou être couplés avec d'autres composantes à l'extérieur de l'ICDG.
La présente annexe traite de plusieurs spécifications géospatiales, dont certaines ont été adoptées officiellement par l'ICDG, tandis que d'autres sont couramment utilisées dans l'ICDG, mais n'ont pas encore été adoptées par GéoConnexions. Pour chacune des spécifications, on examine l'objectif visé dans chaque catégorie de spécification; puis, pour chaque catégorie, on analyse l'importance pour l'ICDG de chaque spécification adoptée, ce qu'elle représente et les services qu'elle permet d'offrir.
Pour vous renseigner davantage sur les spécifications adoptées
par l'ICDG, veuillez consulter :
http://www.geoconnections.org/fr/communities/developers/standards.
Vous pouvez avoir accès à des descriptions de catalogues de haut niveau pour ces spécifications, par l'entremise du Portail de découverte de GéoConnexions, à l'adresse :
http://geodecouverte.icdg.ca/gdp/search?
language=fr&
action=executeSearch&
entryType=service&
serviceType=StandardSpecification.
Le Groupe de travail sur l'architecture des systèmes de GéoConnexions diffuse également un ensemble complet de spécifications qui se trouvent à divers stades de développement.
L'interopérabilité de l'ICDG dépend de la conformité aux spécifications adoptées pour les systèmes d'information géographiques sur le Web, entre autres. Le présent annexe:
GéoConnexions est un commanditaire majeur de l'Open GIS® Consortium (OGC), une association de collaboration internationale entre l'industrie, le milieu universitaire et les gouvernements pour promouvoir et développer des normes ouvertes basées sur des solutions informatiques spatiales distribuées.
L'OGC a entrepris ses activités en 1994 dans le but de créer un comité technique qui se chargerait d'établir des interfaces ouvertes afin d'assurer l'interopérabilité réseau de systèmes géospatiaux. Depuis, des fournisseurs ont participé aux programmes d'élaboration de spécifications afin d'accroître l'interopérabilité de l'accès aux données géospatiales et des applications connexes. Le programme des spécifications de l'OGC favorise l'informatique géospatiale distribuée et vise à rendre les applications Web de SIG aussi accessibles que le Web l'est lui-même.
À titre de commanditaire, GéoConnexions contribue à l'élaboration de spécifications par les membres de l'OGC. En retour, GéoConnexions adopte les spécifications de l'OGC pour l'ICDG, procurant ainsi à l'ICDG un ensemble complet de spécifications pour des systèmes d'information géographique (SIG) qui peuvent servir de base à des services interopérables au sein de l'ICDG.
Vous pouvez en apprendre davantage sur l'OGC en consultant le site Web : http://www.opengis.org.
L'OCG diffuse des spécifications ratifiées sur son site Web public à l'adresse :
http://www.opengis.org/specs/?page=specs
Toutes les spécifications sont dérivées du Sommaire des spécifications de l'OGC (Abstract Specifications). Il est important de les lire pour bien comprendre les concepts fondamentaux utilisés par l'OGC. Vous pouvez trouver ce sommaire des spécifications à l'adresse :
http://www.opengis.org/specs/?page=abstract
L'ICDG a recours à une plate-forme banc d'essai ouverte appelée Réseau de développement. Des essais d'implémentation de services conformes aux spécifications de l'ICDG et de l'OGC y sont offerts dans le but de permettre à la communauté de développeurs de les mettre à l'épreuve. Ces services expérimentaux sont disponibles sur le site du Réseau de développement de l'ICDG à l'adresse :
Un serveur de cartes Web (WMS) est un service sur Internet conforme à la spécification de l'interface de serveur de cartes Web de l'OGC. Cette spécification est conçue pour permettre aux clients (« clients WMS ») d'afficher des cartes et des images possédant une composante géographique et dont les fichiers de données brutes résident sur un ou plusieurs serveurs WMS distants.
Un serveur de cartes Web offre des données spatiales et des cartes en ligne à des clients Internet variés.
Un client WMS peut faciliter la visualisation et l'obtention de données et services spatiaux.
Un client WMS peut :
Les services WMS s'avèrent utiles pour des organisations qui désirent offrir sur Internet des services basés sur des cartes ou des images, des services et des données comportant un élément spatial. L'utilisation de cartes est avantageuse dans de nombreux secteurs, tels que la prise de décisions stratégiques, le suivi environnemental, le changement climatique et la surveillance militaire.
De plus, le recours aux cartes et données cartographiques en ligne est très utile lorsqu'on veut intégrer un support commun et accessible comme Internet, afin d'offrir des services basés sur les cartes. Par rapport aux techniques classiques de confection des cartes, la cartographie en ligne est un procédé de production de cartes plus rapide et plus flexible. La gestion des données est maintenue « le plus près possible de la source ». Ainsi, les applications WMS ont toujours accès aux données les plus récentes et les plus exactes.
Un service WMS conforme ne nécessite aucun logiciel de visualisation spécial autre qu'un navigateur Web, comme Netscape Communicator ou Microsoft Internet Explorer. Cela facilite grandement l'affichage des données spatiales, car les exigences logicielles sont réduites au minimum. Traditionnellement, pour visualiser les données spatiales, il fallait utiliser des logiciels propres aux fournisseurs (c.-à-d. « clients lourds »), capables de reconnaître des définitions et des formats communs. Ces logiciels requéraient habituellement, de la part de l'ordinateur ou du poste de travail de l'utilisateur, des capacités de traitement poussées. En outre, ces logiciels requéraient l'octroi de licences permanents et d'ententes de soutien coûteuses entre l'utilisateur/organisation et le fournisseur. L'utilisation de pratiques et de normes Internet communes permet d'offrir les données spatiales à un large bassin d'utilisateurs, allant du conseiller en politiques à la recherche des cartes à l'échelle nationale aux organisations a la recherchent d'images-satellites.
Le concept WMS ouvre des possibilités à un large éventail d'utilisateurs et de fournisseurs, car un tel service permet de visualiser et d'offrir des données spatiales à l'aide de normes ouvertes et documentées. Ces normes, dont l'élaboration est continue, sont gratuites et le public peut y accéder, y contribuer, formuler des suggestions, les mettre en œuvre et en tirer parti.
La spécification WMS est utilisable avec les services de données spatiales sur Internet, qu'ils soient gratuits ou payants. Les organisations peuvent diffuser ce type de données et de services sans frais pour les utilisateurs, ou encore exiger des frais d'utilisation (p. ex., afin de réduire les demandes frivoles ou les coûts de maintien, ou offrir des services à valeur ajoutée), le but étant de permettre aux utilisateurs d'afficher ou d'obtenir des données spatiales fournies par l'intermédiaire d'un client WMS.
Il y a de nombreux avantages à mettre en place des services WMS dans l'ICDG pour offrir des services de visualisation, d'accès et de découverte, dans un cadre WMS. Cela facilite l'intégration transparente des cartes et des données cartographiques, afin d'offrir au client la possibilité de visualiser des cartes personnalisées. Le cadre WMS permet donc à l'ICDG d'utiliser des données cartographiques à jour, provenant de la source même des données, avec ses divers services, ce qui permet, en définitive, d'offrir à la communauté de l'ICDG des données spatiales de qualité accrue.
La spécification WMS présente également de l'intérêt pour l'ensemble du secteur géospatial, en raison de ses liens étroits et de son interopérabilité avec Internet. Elle a révolutionné les moyens de communication de la collectivité mondiale, ne laissant place qu'à très peu d'obstacles techniques et monétaires qui existaient naguère.
Traditionnellement, il existait sur Internet une foule de services commerciaux ou spécialisés de cartographie Web. Toutefois, pour diverses raisons, la majeure partie de ces systèmes cartographiques n'était pas compatible pour la communication hybride, c'est-à-dire entre différents systèmes d'affichage, systèmes d'exploitation et protocoles.
Par exemple, certaines organisations et certains fournisseurs ont choisi de développer des systèmes cartographiques sur Internet en se basant sur des exigences opérationnelles très spécifiques, qui n'étaient pas nécessairement valables pour tous les environnements. Il s'en est suivi un manque d'interopérabilité. Certains fournisseurs choisissent de masquer le code source, afin de garder les utilisateurs captifs et de pouvoir leur vendre des mises à jour et des produits ultérieurs. D'autres ont développé des systèmes dans un environnement informatique donné, sans tenir compte des erreurs ou des problèmes possibles à l'utilisation de ces systèmes dans d'autres environnements. Enfin, certains fournisseurs ont exigé l'utilisation de modules d'extension avec le navigateur Web.
Par conséquent, ces services ont fonctionné plus ou moins en vase clos, chacun fonctionnant bien selon ses spécifications, mais sans permettre l'interaction ou l'interopérabilité avec les autres systèmes et services cartographiques sur Internet.
Figure 16 Utilisation des services de cartographie Web non interopérables
La figure 16, Utilisation des services de cartographie Web non interopérables, illustre la recherche de données spatiales sur Internet par un utilisateur. L'utilisateur trouve trois serveurs cartographiques différents contenant des données pouvant l'intéresser, mais les trois fonctionnent indépendamment les uns des autres. L'utilisateur ne peut trouver aucun moyen de superposer en une même carte les cartes produites par ces trois systèmes cartographiques.
Afin que l'ICDG soit en mesure d'offrir un ensemble de services de cartographie Web, le Comité consultatif sur les technologies (CCT) de GéoConnexions a adopté, pour l'ICDG, la spécification de l'interface de serveur de cartes Web de l'OGC.Veuillez consulter les pages Web http://www.opengis.org/specs/?page=specs et http://www.geoplace.com/gw/2001/0201/0201rw_1.asp pour obtenir plus de détails.
En utilisant Internet comme passerelle, les organisations peuvent assurer l'interopérabilité de leurs services et profiter mutuellement de leurs services respectifs. Elles peuvent aussi offrir à leurs utilisateurs et consommateurs une plate-forme et un environnement Internet plus riches en données spatiales.
Dans la figure 17, Utilisation des serveurs de cartes Web interopérables, l'utilisateur trouve un client de cartes Web, qui est en quelque sorte une passerelle vers divers serveurs cartographiques. Le client-afficheur de cartes peut combiner des couches cartographiques provenant de sites Internet différents et distants. Le client, ainsi que les serveurs de cartes, sont tous basés sur la philosophie de l'OGC. L'utilisateur fait une requête de données spatiales, et les trois couches obtenues sont combinées, avec les couleurs et les styles demandés, en une carte finale qui est affichée dans le navigateur de l'utilisateur.
Figure 17 Utilisation des serveurs de cartes Web interopérables
La cartographie WMS de l'OGC diffère à maints égards des applications habituelles de cartographie sur ordinateur de bureau ou sur poste de travail, et de celles que l'on trouve présentement sur Internet.
Les applications cartographiques classiques sur ordinateur de bureau :
Les autres applications cartographiques sur Internet :
Les serveurs de cartes Web :
Cette méthode permet de créer des prototypes d'interface opérationnels et bien éprouvés. (GeoPlace/GeoWorld,
http://www.geoplace.com/gw/2001/0201/0201rw_1.asp [citation avril 2001]).
L'OGC offre un service d'essai de produits, afin d'évaluer les produits des fournisseurs à la lumière de son programme de spécifications. Pour en savoir plus sur les principes directeurs des essais de conformité, veuillez consulter le site Web suivant :
http://www.opengis.org/resources/?page=testing&view=testdocs#ctpdoc
Une spécification WMS définit trois interfaces :
Un serveur WMS est requis pour répondre aux requêtes GetCapabilities des clients. Dans sa réponse, il doit présenter la liste des interfaces prises en charge par le serveur WMS, ainsi que les propriétés de ces interfaces (c.-à-d. couches, formats, exceptions, etc.). Cette liste est précieuse pour les utilisateurs qui désirent se servir des WMS. Par exemple, si un développeur recherche des données d'une couche de base pour l'Afrique du Sud, il peut interroger le WMS au moyen de l'interface d'extraction des capacités. L'étendue spatiale, ainsi que les paramètres de mots-clés et de projection de l'interface s'avèrent utiles pour les recherches de données spatiales au moyen de registres de services et d'autres infrastructures de découverte.
Cette réponse permet de déterminer le type des données disponibles dans un service WMS donné, la possibilité d'effectuer des recherches pour obtenir plus d'information à leur sujet et la disponibilitédes données dans une ou plusieurs projections géographiques avec lesquelles l'utilisateur désire travailler.
Quand un client WMS lance une requête GetMap vers un serveur WMS, le serveur WMS présente une carte (matricelle ou vectorielle) basée sur les requêtes spatiales et non spatiales (c.-à-d. données sans aucune propriété géométrique) de l'utilisateur, transmises par l'intermédiaire du client. Les fournisseurs de serveurs WMS ont la possibilité d'offrir plusieurs types de sorties de résultats pour diverses applications.
La requête GetFeatureInfo permet au consommateur d'obtenir de l'information sous forme de texte ou d'attributs au sujet d'une région ou d'un point. Il arrive souvent que cette requête retourne des attributs associés à l'élément graphique, comme la densité de la population, l'altitude ou des données socio-économiques. Cette caractéristique est facultative dans un serveur WMS conforme.
La figure 18 illustre la fonctionnalité offerte par un WMS de l'OGC :
Figure 18 Figure 18 Fonctionnalité d'un WMS de l'OGC
Cette figure décrit de façon schématique les trois interfaces d'un serveur WMS (à gauche), ainsi que l'information qui est transmise au client (à droite). Si on demande à un serveur WMS quelles sont ses capacités (getCapabilities), il retournera une liste de caractéristiques et une description de ce que peut offrir le service. Une requête getMap permet d'obtenir une image de carte affichée dans un navigateur Web. Une requête getFeatureInfo retourne une liste d'entrée correspondant à la région d'intérêt, ainsi que leurs propriétés.
Il faut noter qu'il y a un quatrième type de requête appelé DescribeLayer, qui fait partie de la spécification sur le descripteur de couches stylisées (voir le chapitre A1.4, Descripteur de couches stylisées (SLD)).
L'exemple suivant utilise des requêtes de données spatiales de type OGC (http://www.opengis.org/) et WMS permettant d'offrir rapidement des données spatiales distribuées. Il y a quatre couches provenant de trois serveurs de cartes différents.
L'utilisation de feuilles de style en cascade (http://www.w3.org/Style/CSS/), avec la transparence de l'image, permet de produire une image de carte en couches. Chaque objet sur chacune des couches peut être manipulé individuellement.
Le code HTML se présente comme suit :
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>OGC Data Layering</TITLE>
<STYLE TYPE=”text/css”>
#OGCLayer_fgdc_clearinghouse { position: absolute; top:100; left:70; }
#OGCLayer_kralidis { position: absolute; top:100; left:70; }
#OGCLayer_cubewerx_usl { position: absolute; top:100; left:70; }
#OGCLayer_cubewerx { position: absolute; top:100; left:70; }
</STYLE>
</HEAD>
<BODY BGCOLOR=”silver”>
<H2>OGC Data Layering</H2>
<HR NOSHADE>
<DIV ID=”OGCLayer_fgdc_clearinghouse”>
<IMG
SRC=”http://clearinghouse1.fgdc.gov/scripts/ogc/ms.pl?WMTVER=1.0.0&REQUEST=m
ap&LAYERS=coastline,boundary,elevation,roads,lakes,rivers,cities&STYLES=POINT&S
RS=EPSG:4326&BBOX=-120,65,-73,30&WIDTH=500&HEIGHT=300&FORMAT=GIF”>
</DIV>
<DIV ID=”OGCLayer_from an organization”>
<IMG SRC=”http://www.organization.ca/cgi-bin/mapserv/ms-
ogc.cgi?WMTVER=1.0.0&REQUEST=map&LAYERS=gcdb_allpts&STYLES=PO
INT&SRS=EPSG:4326&BBOX=-120,65,-73,30&WIDTH=500&HEIGHT=300&FORMAT=GIF”>
</DIV>
<DIV ID=”OGCLayer_cubewerx_usl”>
<IMG SRC=”http://usl.cubewerx.com/cubestor/cubeserv/cubeserv.cgi?WMTVER=1.0.0&REQU
EST=map&LAYERS=wmt%5Fgraticule&STYLES=10&SRS=EPSG:4326&BBOX=-
120,50,-
73,65&WIDTH=500&HEIGHT=300&FORMAT=GIF&TRANSPARENT=TRUE&EXCEPTI
ONS=WMS_XML”>
</DIV>
<DIV ID=”OGCLayer_cubewerx”>
<IMG
SRC=”http://www.cubewerx.com/demo/cubeserv/cubeserv.cgi?WMTVER=1.0.0&REQU
EST=map&LAYERS=AEROFACP_1M:CubeWerx&STYLES=10&SRS=EPSG:4326&BB
OX=-120,50,-
73,65&WIDTH=500&HEIGHT=300&FORMAT=GIF&TRANSPARENT=TRUE&EXCEPTI
ONS=WMS_XML” ALT=”[Cascading Output Image]”>
</DIV>
</BODY>
</HTML>
Ce script produit la sortie HTML suivante :
Figure 19 Exemple d'un client WMS affichant une sortie HTML
La figure 19 représente des applications client visant à afficher des données changeantes dans une région fixe, par example, l'image-satellite d'une grande ville afin d'en visualiser les conditions atmosphériques.
Vous pouvez héberger un serveur WMS pour les besoins de vos propres applications en matière de visualisation, de découverte, d'accéss aux cartes, ainsi que pour d'autres besoins. L'inscription de votre serveur WMS au Portail de découverte de GéoConnexions permet à la communauté des développeurs d'applications de l'ICDG de mettre au point des applications utilisant ce serveur de cartes inscrit.
La spécification WMS est intégrée et transparente pour l'ensemble des utilisateurs de l'ICDG, mais elle offre en outre la fonctionnalité nécessaire pour visualiser et intégrer diverses données spatiales et non spatiales.
La spécification WMS vous permet d'utiliser des paramètres propres au fournisseur (« vendor-specific parameters »). Il s'agit de paramètres ou de propriétés propres au service WMS de votre organisation, qui ne font pas nécessairement partie de la version de la spécification WMS avec laquelle ces paramètres sont utilisés. Votre organisation peut offrir des fonctionnalités additionnelles à votre service WMS, comme de retourner des requêtes getMap dans des formats d'image répondant expressément aux exigences de l'utilisateur. Une requête pour les précipitations dans une région donnée de la Saskatchewan, par exemple, peut retourner non seulement des cartes simples, mais aussi des graphiques et des enregistrements en texte clair.
Vous pouvez également offrir des paramètres propres au fournisseur donnant accès aux couches de données elles-mêmes. Bien que, dans le WMS, ces paramètres soient pris en charge par les « Contraintes d'accès », vous pouvez définir en détail les caractéristiques d'accès et de visualisation des données spatiales sur lesquelles vous souhaitez garder plus de contrôle, comme l'heure ou les mécanismes d'établissement des prix.
Grâce aux paramètres propres aux fournisseurs, vous pouvez personnaliser les serveurs WMS en fonction des exigences générales de vos applications, tout en maintenant un service WMS de l'OGC conforme et interopérable.