L'Infrastructure canadienne de données géospatiales a été conçue pour aider les organisations à tirer avantage d'un accès facile à l'information géospatiale dont elles ont besoin, dans un format facilement intégrable dans toute application qu'elles souhaitent mettre au point. L'ICDG peut offrir cette facilité d'accès puisqu'elle est fondée sur un ensemble de normes communes. Le présent chapitre :
L'ICDG possède un potentiel énorme pour faciliter l'accès à l'information géospatiale à une gamme étendue d'organisations dans le cadre de leurs activités quotidiennes. Par exemple, pour une entreprise qui gère un parc de camions de livraison, l'ICDG pourrait fournir sur Internet des cartes du réseau routier national, des chantiers de construction routière et des régions où l'on prévoit des chutes de neige. L'entreprise de livraison pourrait ensuite mettre au point des applications permettant d'afficher toute cette information et de planifier les meilleurs trajets entre tous ses points de chargement et de livraison.
En outre, cette entreprise pourrait également intégrer de l'information sur les bouchons de la circulation, les routes et les horaires de traversiers, l'état des routes et les rapports d'accidents. L'entreprise pourrait ensuite offrir à ses clients un service leur permettant de soumettre des demandes de cueillette et de livraison. Ce service pourrait attribuer la livraison au camion le plus approprié (en se basant sur sa position et son itinéraire actuels), élaborer un plan pour modifier son itinéraire afin de répondre à la demande d'un client, estimer le temps requis pour la cueillette et la livraison en fonction de l'encombrement de la circulation, des chantiers de construction routière et de l'état des routes, etc., puis proposer un horaire détaillé au client.
Pour que l'ICDG concrétise son plein potentiel, les participants doivent prendre deux engagements.
Lorsque vous utilisez des services basés sur les normes de l'ICDG pour la diffusion de données, vous pouvez intégrer des données de sources multiples. Vous pouvez ensuite mettre au point toute une gamme d'applications dont les coûts ont été, jusqu'à maintenant, prohibitifs. En effet, l'ICDG favorise la mise au point d'outils (certains à source ouverte) qui peuvent livrer et traiter efficacement les données accessibles grâce à ces services normalisés.
Il est reconnu que des normes pour les données géospatiales sont nécessaires et c'est pourquoi des organisations comme l'Open GIS® Consortium (OGC) et le comité technique 211 de l'ISO sur l'information géographique et la géomatique travaillent à leur élaboration. Les infrastructures de données géospatiales, comme l'ICDG, exigent cependant des normes plus générales, puisqu'elles englobent des protocoles et des services Web (p. ex. HTTP, SOAP, WSDL, ebXML); des comités infotechnologiques, tels que le W3C et l'Oasis, travaillent à l'élaboration de ces normes globales.
Pour sa part, l'OGC aide GéoConnexions à mettre en œuvre des normes et spécifications afin que l'ICDG demeure une infrastructure de données spatiales opérationnelle et durable. En effet, l'Open GIS® Consortium décrit son rôle dans le domaine géospatial comme suit :
Parce qu'il y a tellement de normes incompatibles dans le secteur de la technologie de l'information géographique, l'information géospatiale et le traitement des données géographiques ne sont pas couverts par la plupart des systèmes d'information. En outre, le partage de données géographiques entre des systèmes de traitement et des communautés d'utilisateurs exige du temps et des connaissances considérables.
La plupart des normes tentent de normaliser l'un des aspects suivants : 1) l'encodage de l'information dans des systèmes logiciels (normes pour le formatage et le transfert de données) ou 2) la désignation des entités et des relations entre les entités (dictionnaires de données) ou 3) les schémas pour la description de jeux de données (métadonnées).
À lui seul, l'OGC s'attaque à la profusion de formats et de normes de transfert de données trop souvent désordonnée en créant des interfaces ouvertes et communes entre les composantes des systèmes logiciels et en permettant à ces systèmes d'utiliser à l'interne n'importe quel format de données. Ces interfaces OpenGIS® donnent à la fois accès à l'information et aux fonctionnalités. L'OGC travaille également à l'élaboration de méthodes basées sur des logiciels ouverts, pour solutionner les problèmes engendrés par des dictionnaires de données et des schémas de métadonnées incohérents (http://opengis.org/).
L'Infrastructure canadienne de données géospatiales partage la vision de l'OGC en matière d'interopérabilité. En tant que commanditaire majeur de l'OGC, GéoConnexions met au point un ensemble d'interfaces et de services normalisés qui permettront d'accéder aux données géospatiales dans l'ICDG. Ces services n'imposent pas aux organisations une méthode de stockage de leurs données; au contraire, chaque organisation peut choisir ce qui convient le mieux à ses besoins. Par contre, ils déterminent une interface externe normalisée à laquelle les organisations doivent se conformer pour partager ouvertement des données et des services.
L'OGC décrit les avantages des interfaces externes normalisées de la façon suivante :
L'approche basée sur les interfaces a le grand avantage de fournir un " accès transparent " entre les systèmes. Ainsi, vous sera possible d'accéder aux données dan un autre système tout aussi facilement qu'il vous est possible d'accéder aux données dans votre propre système. La spécification OpenGIS pour les interfaces de traitement des données géographiques élimine en grande partie la nécessité des normes pour le format des données et des coûteuses conversions de données par lots. Une recherche retourne non pas un fichier de données complet, mais seulement le " résultat " ou la réponse à la requête, de sorte que le modèle en réseau n'exige pas des utilisateurs qu'ils conservent des copies (habituellement périmées) de jeux de données complets.
L'approche basée sur des interfaces présente un avantage encore plus grand puisqu'elle intègre le traitement des données géographiques au nouveau paradigme de l'informatique répartie, basé sur Internet et le Web, dans lequel des applets, des intergiciels, des composantes, des outils de commerce électronique, des serveurs de données en ligne et des courtiers en requêtes d'objets donnent à tout appareil réseauté un accès en temps réel à un immense univers de ressources et de traitement de données. Tout appareil relié à Internet, y compris le téléphone cellulaire, permettra d'accéder à d'innombrables serveurs de données et à de puissants serveurs d'applications, comme si ces téraoctets de données géographiques et ces logiciels complexes se trouvaient sur le support de données local. Des serveurs distants téléchargeront des applets SIG et des composantes logicielles géospatiales pour permettre à des utilisateurs ordinaires d'utiliser des cartes numériques intelligentes dans toutes sortes de documents à partir de leur ordinateur personnel. Des SGBDR classiques (grâce à des améliorations qui ne sont pas liées à la spécification OpenGIS) pourront bientôt stocker des données spatiales complexes et permettre leur utilisation (au moyen d'interfaces OpenGIS conformes) dans une grande variété d'applications SIG et autres. (http://opengis.org/).
Étant donné que des données géospatiales provenant de sources multiples deviennent disponibles au moyen d'interfaces normalisées, des organisations comme la vôtre peuvent maintenant mettre au point des applications qui intègrent les données obtenues de ces sources. Cela donnera lieu à un large éventail de nouvelles applications (comme celle décrite plus haut pour une entreprise de livraison fictive) dont l'élaboration était, jusqu'à maintenant, trop coûteuse.
OpenGIS® est une marque déposée; OpenLS et OGCNetwork sont des marques déposées de Open Geospatial Consortium, Inc. aux États-Unis et dans d'autres pays.
Pour une description complète des normes adoptées par l'ICDG, veuillez consulter l'annexe 1, Spécifications adoptées par l'ICDG.
L'Infrastructure canadienne de données géospatiales a adopté diverses normes et spécifications, et fournit plusieurs ressources à toute personne qui travaille à l'élaboration d'applications. Bien entendu, pour que ces ressources vous soient utiles, votre application doit être associée au domaine géospatial. Alors que, à première vue, de nombreuses applications sembleraient exclues, en fait, la plupart des applications pourraient être améliorées de façon à devenir davantage " géographiques ". Il est vraisemblable que toute application conçue pour transmettre de l'information (p. ex. information sur les taxes municipales ou renseignements météorologiques) ou livrer un produit à un utilisateur (c.-à-d. l'expédition de marchandises) utilise d'une manière ou d'une autre de l'information géographique.
L'ICDG peut vous être utile puisqu'elle offre les ressources suivantes :
Les données-cadres constituent un ensemble d'information contextuelle et de référence pour le Canada. Vous pouvez intégrer des données-cadres à votre application pour donner un contexte à une autre information. Par exemple, pour situer votre entreprise sur une carte, des données-cadres indiqueront les routes à proximité; vous n'avez qu'à indiquer l'emplacement de votre entreprise et les données-cadres fourniront le contexte géographique ou l'information de référence.
Les services Web comprennent les services de cartographie Web, les services de fonctionncelites Web et les services de couverture Web; ils sont décrits plus en détail au chapitre 10, Implanter des services de cartographie Web de l'ICDG.
Le logiciel de cartographie Web configurable (CWC2) de l'ICDG consiste en une trousse téléchargeable d'outils à code ouvert pour l'élaboration d'un client de cartes Web, conçue pour l'ICDG, qui utilise les services de cartographie Web de l'OGC. Il offre des capacités complètes pour la configuration de programmateurs (c.-à-d. basées sur des modèles) dans le client afficheur et les interfaces WMS.
Grâce à cet outil, vous pouvez, vous ou votre développeur, incorporer un afficheur de cartes Web dans votre application Web. Vous limitez l'accès à des couches à un ou plusieurs serveurs de cartes Web (soit directement ou soit par l'utilisation de documents sur le contexte) et vous décidez de la présentation de la carte et des objets fenêtres associés.
Pour de plus amples renseignements, et pour accéder au site pour téléchargement :
CWC2 est une instance de Chameleon; consultez : http://www.maptools.org/chameleon/
Les interfaces de programmation d'application (API) du Portail de découverte de GéoConnexions font l'objet de l'annexe 3, Utiliser les interfaces de programmation d'application du Portail de découverte de GéoConnexions.
Les ressources de l'ICDG présentées dans les pages qui suivent sont actuellement disponibles. Cependant, l'ICDG évolue rapidement et de nouvelles ressources seront sans doute disponibles lors de la parution de ce manuel. Pour obtenir l'information la plus récente, veuillez consulter le site Web de GéoConnexions à l'adresse :
Vous pouvez incorporer des données-cadres dynamiques dans votre application en l'extrayant au besoin à l'aide d'une des interfaces de services adoptées par l'ICDG. De cette façon, vous évitez la responsabilité du maintien des données et votre application utilise toujours les plus récentes données.
Alternativement, vous pouvez télécharger des données-cadres vers votre propre SIG ou base de données, pour les utiliser ultérieurement dans vos applications. Ainsi, votre application ne dépend pas d'un service fourni par une autre organisation. Toutefois, vous avez la responsabilité de récupérer périodiquement la version la plus récente des données-cadres.
Tel que mentionné au chapitre 4.5, Données-cadres communes, les données-cadres se présentent sous trois formes principales.
Une résolution est spécifiée pour chaque partie des données-cadres (habituellement la même résolution que lors de l'acquisition), de même qu'une gamme d'échelles appropriées. Bien que, éventuellement, il soit possible de maintenir une seule représentation pour toute entité particulière, les données-cadres de l'ICDG, sont stockées et gérées à deux résolutions distinctes afin de faciliter leur utilisation, voir le tableau 1 ci-dessous, Résolutions spatiales des données-cadres.
| Résolution | Exactitude | Grande échelle | Petite échelle |
|---|---|---|---|
| Nationale | 1 km | 750 000 | 7 500 000 |
| Régionale | 250 m et mieux | 10 000 | 750 000 |
Ces deux résolutions ont les caractéristiques suivantes:
Résolution nationale
Depuis juillet 2003, les données-cadres courantes à résolution nationale comprennent les chemins de fer, l'hydrographie, les provinces, les municipalités et les unités écologiques. Les couches de référence courantes choisies à cette résolution sont intégrées à la couche de base hydrographie/littoral à l'échelle de 1/1 million de l'Atlas du Canada. L'échelle nominale de ces données est de 1/1 000 000 et l'exactitude est d'environ 1 km.
Ces données-cadres à résolution nationale présentent un positionnement relatif exact des entités, ainsi qu'une résolution et une méthodologie nationales cohérentes grâce à des partenariats entre les divers organismes fédéraux qui les fournissent. Des liens complémentaires (p. ex. des identificateurs d'entités communs) seront mis en place avec les données-cadres aux échelles régionales afin d'améliorer la visualisation d'une échelle à l'autre et de faciliter les mises à jour.
Résolution régionale
Depuis novembre 2003, les données-cadres courantes à résolution régionale sont disponibles au portail GéoBase (http://geobase.ca). Ces données régionales comprennent le réseau routier national, les données numériques d'élévation du Canada, les noms géographiques du Canada (toponymie), les limites administratives géopolitiques du Canada, le réseau géodésique canadien, et les données Ortho-images Landsat-7.
Les données-cadres à résolution régionale sont des données produites par une grande variété d'organismes fédéraux, provinciaux et, dans certains cas, municipaux. L'exactitude de ces jeux de données varie de 250 m à 1 m. Normalement, la résolution type utilisée correspond à la résolution cartographique la plus détaillée, disponible pour une région donnée. Une intégration horizontale est requise entre les jeux de données régionaux adjacents.
Comme pour d'autres aspects de l'ICDG, des données sont continuellement ajoutées, de sorte qu'il convient de visiter le site fréquemment.
L'ICDG possède un atout clé grâce à ses services basés sur des normes qui permettent l'accès à des données géoréférencées. L'ICDG a adopté ces normes et incite toutes les organisations qui travaillent dans le domaine de l'information géospatiale à faire de même. La présente section introduit ces normes, qui sont présentés en détail à l'annexe 1, Spécifications adoptées par l'ICDG. Pour plus de détails sur les spécifications, veuillez consulter « OpenGIS® implementation Specifications » sur le site Web de l'OGC à l'adresse suivante: http://www.opengis.org/specs/?page=abstract.
Les normes adoptées par l'ICDG comprennent :
La spécification visant les services de cartographie Web (WMS) définit un service permettant d'extraire une carte (ou une image) de données géoréférencées. Elle se divise en trois opérations :
La spécification visant les services de functionnalités Web (WFS) définit un ensemble d'opérations visant l'extraction et la manipulation d'entités géographiques. La spécification permet deux niveaux de fonctionnalité. Un service WFS de base (consultation seulement) ne permet que l'extraction d'entités, tandis qu'un service WFS de transaction offre en outre la possibilité de manipuler des entités (création, modification et suppression).
Les opérations offertes par un service WFS de base sont :
Les services supplémentaires offerts par un service WFS de transaction sont :
Les services de couverture Web (WCS) permettent d'offrir une couverture de données telles que des données altimétriques numériques ou d'autres données matricielles de tailles fixes, ou variables (http://www.opengis.org/docs/03-065r6.pdf); et
Les services de stylisation de cartes, ainsi que des services d'accès à des bibliothèques de symboles cartographiques, permettent la stylisation de la représentation des entités géographiques sous une forme de codage analysable par un service de cartographie Web.
La norme visant le descripteur de couches stylisées (SLD) définit un langage qui spécifie comment les entités doivent être représentées. Actuellement, le SLD est utilisé le plus souvent comme un paramètre supplémentaire dans l'opération GetMap du service WMS, permettant à la personne qui fait la requête de déterminer, en détail, comment les entités seront représentées sur la carte résultante (http://www.opengis.org/docs/02-070.pdf).
La spécification visant le contexte cartographique Web définit un document XML qui renferme les métadonnées d'une carte et suffisamment d'information pour récupérer une carte particulière dans les serveurs WMS. Cette caractéristique secompare á un signet qui mèmorise une carte spècifique (http://www.opengis.org/docs/03-036r2.pdf).
Une composante optionnelle des requêtes GetFeature, Transaction et LockFeature consiste en un « filtre » qui permet de sélectionner les entités sur lesquelles les opérations seront exécutées. La spécification visant l'encodage de filtre détermine un format pour ce filtre (http://www.opengis.org/docs/02-059.pdf).
La spécification visant un service WFS précise que les entités doivent être échangées au moyen du langage de balisage géographique (GML). Le GML constitue un système normalisé pour l'encodage de données spatiales en XML. Il fournit une grammaire pour l'encodage du contenu géospatial (propriétés, emplacement, étendue des entités, relations entre des entités) des entités. Le GML est basé sur un schéma XML (XSD) et pourrait se comparer à un langage d'écriture de schéma pour l'information spatiale offrant un ensemble de balises ou d'éléments XML normalisés pour des entités spatiales et des types géométriques (http://www.opengis.org/docs/02-023r4.pdf).