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Patrick Boué |
ETUDE DES SERVICES WEB GEOGRAPHIQUES , A LA CUS, AU SEIN DU SERVICE SYSTEMES
D ’INFORMATION , TELECOMMUNICATION ET RESEAUX , SECTEUR INFORMATION
GEOGRAPHIQUE ET DEVELOPPEMENTS , AVEC MISE EN PLACE D ’ UNE PLATE - FORME MAP S ERVER , ET COMPARAISON AVEC DES SOLUTIONS DU MARCHE -
Société d’accueil : Communauté Urbaine de Strasbourg
PFE présenté par : Patrick Boué
Directeur (directrice) du PFE : Michel Rosio
Correcteurs : Mathieu Koehl et Michel Rosio
1. Contexte de l’étude
L’étude réalisée au cours de ce Projet de Fin d’études (PFE) a été provoquée par le renouvellement du Système d’Information Géographique (SIG) de la Communauté Urbaine de Strasbourg (CUS).
La CUS a décidé de renouveler son SIG car celui-ci repose sur le référentiel GéoCity qui n’est plus mis à jour par son éditeur, Star-Apic, depuis 2001.
Avec le renouvellement de son SIG, la CUS souhaite aussi remplacer son application Web de consultation de l’information géographique, GéoConsult, qui présente certaines lourdeurs au niveau de son administration et pour bénéficier de nouvelles fonctionnalités (d'annotations, d'analyses thématiques, etc...) .
Pour renouveler son SIG, la CUS a lancé un dialogue compétitif avec plusieurs éditeurs et intégrateurs de solutions SIG.
Elle a aussi séparé le marché en 5 lots, de manière à ce que le plus grand nombre de candidat puisse y répondre, chaque candidat pouvant répondre à un ou plusieurs des lots suivants :
- Production géographique,
- Géoportail,
- Edition cartographique,
- Outil nomade et mobilité,
- Assistance à la mise en œuvre.
Le lot qui intéresse l’étude menée au cours du PFE est le lot du Géoportail, qui est lui-même séparé en 4 parties :
- services Web Géographiques,
- serveur de métadonnées,
- application Web d’exploitation des données géographiques,
- traducteur universel.
Le lot Géoportail comprend donc une partie sur les services Web géographiques (SWG) qui constituent l’objet principal du PFE.
Tous ces lots ont été décrits dans un Plan Fonctionnel Détaillé (PFD) qui a lancé le dialogue compétitif, dialogue qui sert dans un premier temps à montrer ce que les candidats sont capables de réaliser, et dans un second temps, à la rédaction du cahier des charges définitif.
La présence des services Web géographiques dans le lot Géoportail au cours du dialogue compétitif,
alors qu’il s’agit d’une technologie récente et jusque là non utilisée par la CUS, s’explique par les nombreuses possibilités qu’ils semblent pouvoir offrir.
2. Présentation et intérêts des services Web géographiques
Les services Web géographiques (SWG) sont issus des spécifications émises par l’Open Geospatial Consortium (OGC) qui est un consortium international industriel composé de plus de 270 entreprises, administrations et hautes écoles.
L’OGC travaille en relation avec l’International Organisation for Standardisation (ISO) pour définir des standards qui facilitent l’accès, l’échange et la visualisation de l’information géographique, en émettant des spécifications à l’intention des éditeurs de logiciels.
Les SWG sont, d’un point de vue technique, une technologie permettant à des applications prenant en compte l’information géographique de dialoguer à distance à travers Internet et ceci indépendamment des plates-formes et des langages sur lesquels ils reposent.
En plus de permettre un dialogue entre applications, les SWG permettent aussi une utilisation de l’information géographique de manière beaucoup plus souple que ce qui se fait avec un logiciel SIG classique. Grâce aux SWG, l’utilisateur pourra chercher des informations sur le Web et composer une carte en fonction de ce qui l’intéresse, alors qu’auparavant il ne pouvait visualiser que des cartes où tout était prédéfini.
En outre, un autre intérêt des SWG est la possibilité de visualiser des cartes avec des applications
html sur un navigateur Web tel que Internet Explorer ou FireFox au lieu d’utiliser un logiciel installé sur l’ordinateur. L'ensemble des fonctionnalités est concentré sur des serveurs qui renvoient les réponses aux requêtes faites par tout type de clients léger ou lourd. A ce stade ces serveurs peuvent être même sollicités par d'autres applications informatiques ou d'autres serveurs sans manipulation d'une personne physique derrière un écran. Ceci présente l’intérêt d’automatiser les échanges, notamment dans le cadre de mises à jour, donc entraîne un gain de temps et permet d’éviter des erreurs de manipulation.
Les différents SWG étudiés au cours du PFE sont les suivants :
- Web Map Services ou WMS : permettent l’obtention de cartes prêtes à l’emploi via Internet
- Web Features Services ou WFS : permettent l’accès à des données intelligentes (géométrie et attributs)
- Web Coverage Services ou WCS : permettent l’accès à des grilles (matrice de données) et à des images géoréférencées
- Web Coordinates Transformation Services ou WCTS : qui sont des serveurs spécialisés pour la transformation d’un système de coordonnées à un autre
- Web Catalog Services ou CSW : permettent à un utilisateur de trouver les services et les données qui lui sont utiles via des critères de recherche textuels et spatiaux.
Certains de ces services peuvent être utilisés en cascade, c’est à dire, si l’on prend le cas d’un service WMS, que celui-ci pourra fournir des cartes qu’il aura préalablement obtenu d’un autre WMS, il sera donc à la fois client et serveur.
Autour de ces SWG tournent d’autres spécifications dont les principales sont :
- Styled Layer Descriptor ou SLD : décrit la représentation à adopter lors de l’affichage d’une carte
- Filter Encoding ou FE : applique un filtre sur les données à obtenir à partir d’un WFS
- Geography Markup Language ou GML : langage développé par l’OGC pour la modélisation, l’échange et la sauvegarde des données, utilisé pour l’envoie des données d’un WFS
3. Etude des services Web géographiques avec des solutions libres
Cette étude a pour but de compléter les notions théoriques exposées dans le chapitre précédent, dans l’optique de posséder suffisamment de connaissances pour comparer les solutions des différents candidats pour le lot du Géoportail du renouvellement du SIG de la CUS, ainsi que pour déterminer le niveau de maturité de chaque service.
Elle a consisté, dans un premier temps, à mettre en place une plate forme MapServer, un logiciel libre, et à fournir différents services, tels que les WMS , WFS et WCS, et à constater le degré de difficulté de mise en œuvre de ces services ainsi que les problèmes qui peuvent être rencontrés.
Parallèlement à ceci, une application MapServer programmée en html et php, et permettant la visualisation d’informations géographiques, a été créée, celle-ci comprenant en plus d’outils de navigation et de zoom, des outils d’interrogation et de localisation.
Dans un second temps, la plate forme a été élargie à un autre serveur, GeoServer, et à des clients libres ou bien disponibles à la CUS. Une fois la plate forme mise en place, des tests d’interopérabilité et de performances ont été réalisés, ainsi que des tests de combinaison de données, notamment avec des services WMS pour tester les transformations de coordonnées et la superposition des couches en faisant afficher, par exemple, les communes de la CUS sur une carte de France.
Cette étude a ainsi pu révéler des degrés de maturité plus ou moins satisfaisant en fonction des services.
Ainsi, les services WMS fonctionnent sans problème et permettent d’élaborer sans grande difficulté et de manière performante des cartes avec des données provenant de diverses sources, tandis que le WFS fonctionne de manière correcte tant que la taille des données reste raisonnable. D’autres services ont semblé très peu mûrs (cas du WCS), et certain n’ont pas pu être testés, étant donné qu’ils n’étaient pas contenus dans les solutions libres étudiées (cas du WTS, CSW, WCTS).
Tous ces tests ont contribué à capitaliser suffisamment de connaissances sur les SWG pour évaluer, par la suite les différents candidats du lot Géoportail du renouvellement du SIG de la CUS.
4. Comparaison de solutions commerciales
Le dialogue compétitif pour le renouvellement du SIG de la CUS se déroule, pour chaque candidat, en 3 phases :
- offre initiale à partir du Programme Fonctionnel Détaillé (PFD)
- présentation de l’offre au sein de la CUS au cours d’auditions et de tests fonctionnels et techniques, ce qui permettra à la CUS d’élaborer le cahier des charges définitif
- émission de l’offre définitive
La comparaison de solution commerciale s’est déroulée de la manière suivante :
- analyse des propositions initiales des candidats, ce qui permet de préparer les auditions
- élaboration du scénario que les candidats devront dérouler lors de la présentation de la maquette, dans le but de tester les solutions proposées
- audition des candidats, avec une présentation et le scénario de la maquette
- évaluation des candidats à travers une comparaison entre eux et avec la maquette MapServer réalisée dans la première partie du PFE
Cette étude a pour objectif de collecter, sur les solutions proposées par les candidats, un nombre suffisant d’informations qui apporteront une aide pour la rédaction du cahier des charges définitif et pour l’attribution du lot 2 GéoPortail.
Dans un souci de confidentialité du au contexte lié au dialogue compétitif, les noms des candidats ne pourront pas être dévoilés, ainsi que leur nombre. C’est pourquoi, ne seront présentés que les 3 premiers candidats du lot Géoportail du renouvellement du SIG de la CUS.
Parmi les 3 candidats présentés et au travers de ce que nous avons pu voir au cours de leurs auditions, un a réussi à se dégager des autres. En effet, celui-ci base toute sa solution sur les SWG et les proposent tous, tandis que les deux autres ont une stratégie plus progressive en se basant sur ce qu’ils possèdent déjà et en intégrant au fur et à mesure les SWG. En outre les solutions présentées par ces deux derniers candidats ne sont, d’un point de vue des services Web géographiques, pas beaucoup plus avancées, sinon moins, que ce que proposent des solutions libres telles que MapServer ou GeoServer. Et il est aussi à signaler que la première solution, si elle est la plus avancée, est aussi la plus chère…
De plus cette comparaison de solutions commerciales a aussi permis de valider les résultats obtenus lors de l’étude des services Web géographiques av
ec des solutions libres. En effet les solutions commerciales ont confirmé les degrés de maturité affichés par les solutions libres, c’est à dire une maîtrise du WMS, plus de difficultés pour le WFS, et une quasi-absence des autres SWG.
Ce qui va amener dans un contexte plus large, à s’interroger dans un avenir proche sur des domaines touchant à la part que prendront les SWG dans les SIG, à la viabilité des solutions libres, et à leur importance par rapport aux solutions commerciales. De même, dans un avenir plus lointain, les SWG laissent entrevoir la possibilité d’un développement de l’e-commerce pour l’information géographique, ainsi que l’automatisation des échanges et des mises à jour entre partenaires, en d’autres termes, s’ils arrivent à tenir leurs promesses, ils risquent de révolutionner le monde du SIG.