L'interopérabilité dans les produits ESRI · Qu'est ce qu'un système...

L'interopérabilité dans les

produits ESRI

Gaëtan LAVENU – ESRI France

Qu'est ce qu'un système d'information

• Un outil pour fournir des informations utiles à la gestion et

à l'analyse de données

1

Inte

rface

systè

me

Utilisateur

information

Système d'information

La conception du système dépend des informations

qui doivent être gérées et fournies aux utilisateurs

Données

Qu'est qu'un Système d'Information Géographique ?

• Un système d'information sur des données spatiales

– Des données géographiques

– Des outils d'édition et de gestion de ces données

– Des fonctions d'affichage cartographique et de consultation

– Des fonctions et des procédures de géotraitement et d'analyse

spatiale

• Un système intégré

– Une architecture de données consistantes

– Une suite d'applications complémentaires

– Des interfaces utilisateurs consistantes

– Des interfaces de programmation consistantes

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Que contient une plateforme SIG ?

• Une base de données spatiales

• Des applications évoluées– L'intégration, traitement et analyse complexe des données

– La production cartographique

• Des applications bureautiques – La consultation et l'exploitation des données géographiques

• Composants logiciels modulaires– L'intégration d'applications plus spécialisés

• Des services géographiques– Des interfaces réseau permettant l'accès à :

• des données

• des cartes

• des rapports

• des fonctionnalités (géotraitements)

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Un système hétérogène et fédéré

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UNIX

Serveur

Workstation

Desktop

Windows

Portable

PDA, Palm, TabletPCMobile

CE/JAVA

Pourquoi une plateforme SIG générique et interopérable ?

• Minimiser les efforts d'ingénierie d'applications spécifiques

– Moins de code à concevoir, à développer et donc à

maintenir

– Permettre aux experts métiers et aux utilisateurs de

configurer et d'adapter directement le système

• Le système est plus facilement adaptable aux besoins

d'évolution

• Possibilité de partager et d'intégrer les informations entre

différents systèmes (interopérabilité de l'information)

• Capitaliser sur l'expertise, la compétence, la connaissance

technique et la formation sur les données géographiques ce

qui facilite le transfert vers d'autres projets

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Interopérabilité :Plusieurs approches pour plusieurs niveaux

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Conversion de formats

API d'accès au données

ou de dévpt.

(ArcObjects/COM/SQL)

Services Web

ServeurSIG

REST/SOAP

EntrepriseUtilisateur Groupe

d'utilisateursGeoWeb

Interopérabilité

+

-

Les approches dans l'interopérabilité

• Interopérabilité au travers des formats de données

– GML, DGN, DWG, MIF, Shapefile, …

• Interopérabilité au travers d'API

(Application Programming Interface)

– ArcObjects

– OGC Simple Features (SQL, OLE/COM, CORBA)

• Interopérabilité au travers des Services Web

– W3C (HTTP, SOAP, WSDL, UDDI)

– Services de cartes et de données (WMS, WFS, WCS, OpenLS)

– Services de catalogues de métadonnées (CAT, CSW )

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ESRI participe activement à différents organismes de

standardisation et de normalisation

• ISO – International Organization for Standardization

• OGC – Open GIS Consortium

• ANSI/INCITS – American National Standards Institute/International Committee for Information Technology Standards

• OASIS – Organization for the Advancement of Structured Information Standards

• IHO – International Hydrographic Organization

• WS-I – Web Services Interoperability Organization

• OMA – Open Mobile Alliance (formerly LIF)

• WLIA – Wireless Location Industry Association

• FGDC – Federal Geographic Data Committee

• GSDI – Global Spatial Data Infrastructure

• CEN – Committee for European Normalization

• DGIWG – Digital Geographic Information Working Group

• EPSG – European Petroleum Survey Group

• ACSM – American Congress on Surveying and Mapping

• ASPRS – American Society of Photogrammetry and Remote Sensing

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• Interopérabilité au travers des formats de données

• GML, DGN, DWG, MIF, Shapefile, …

•Interopérabilité au travers d'API (Application Programming Interface)

• ArcObjects

• OGC Simple Features (SQL, OLE/COM, CORBA)

• Interopérabilité au travers des Services Web

• W3C (HTTP, SOAP, WSDL, UDDI)

• Services de cartes et de données (WMS, WFS, WCS, OpenLS)

• Services de catalogues de métadonnées (CAT, CSW )

Les approches

dans l'interopérabilité

Formats d'échanges: Standards "de fait"

• De nombreux formats en lecture directe depuis ArcGIS en 9.2 :– Shapefile, Coverage ArcInfo 6/7/8/9

– AutoCAD DWG,DXF, Microstation DGN (beaucoup d'améliorations en 9.2)

– MapInfo MIF/MID

– KML, GML

– GRID ,TIF, GeoTIF, JPEG, JPEG2000, ECW , MrSID, DEM, …

• Avec l'extension Data Interoperability / FME for ArcGISen 9.2– Edigeo, GML (écriture)

– MapInfo TAB, GeoConcept, DWF, FDO, Star Informatic, MapGuide SDF/SDL

– PostgreSQL / PostGIS

– ECW (écriture)

– SVG, VRML,

– …

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Le GML (Geography Markup Language)

• Définit un schéma XML pour décrire des entités géographiques (attributs, géométries, relations, etc)– Objectif:

• Représenter toute donnée spatiale

• Supporte tout type de schéma d'application

• Support du GML dans les produits ESRI: – Extension ArcIMS Data Delivery

– Extension ArcGIS Data Interoperability

– ArcIMS WFS

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Evolutions du GML et compatibilité en 9.3

• GML (Geography Markup Language)

– 2.x = Modèle de géométrie simple (points, lignes, polygones avec segments

linéaires

– 3.x = 2.x + temporalité + système de références des coord. + unités de

mesure + coverages + géométries non-linéaires + topologie +…)

– Normalisation ISO 19136 (finalisée en Avril 2007)

• Définition d'un profil "Simple Features" de GML 3

– Sous-ensemble plus simple de GML 3

– Schéma fixe (non dynamique)

– Géométrie ( point, lignes, polygones, collections d'entités)

– Pas de topologie …

• Support dans ArcGIS

– ArcGIS 9.2: Lecture GML 2.x et 3.x, Ecriture GML 3.1.1 profil Simple Feature

– ArcGIS 9.3: Lecture GML 2.x et 3.x, Ecriture GML 3.2.x profil Simple Feature

Lecture / Ecriture GML 3.2.x profil Géodatabase

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• Interopérabilité au travers des formats de données

• GML, DGN, DWG, MIF, Shapefile, …

• Interopérabilité au travers d'API (Application Programming Interface)

• ArcObjects

• OGC Simple Features (SQL, OLE/COM, CORBA)

• Interopérabilité au travers des Services Web

• W3C (HTTP, SOAP, WSDL, UDDI)

• Services de cartes et de données (WMS, WFS, WCS, OpenLS)

• Services de catalogues de métadonnées (CAT, CSW )

Les approches

dans l'interopérabilité

Interopérabilité au travers de l'API ArcObjects

• Interopérabilité autour de la Géodatabase

– ArcView, ArcEditor, ArcInfo, ArcReader

– ArcIMS

– ArcGIS Server

– ArcGIS Engine

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SGBD

ArcReader ArcView ArcEditor ArcInfo

ArcIMSArcGIS Server

ArcGIS

Engine

Client

mobile

ArcSDE

Client

Tiers

Client

léger

Interopérabilité au travers de l'API ArcSDE

• Construite sur le standard OGC Simple Feature :

– Un modèle d'accès aux données spatiales dans un SGBD

– Un schéma de base de données spatiales

– Un modèle de géométrie 2D pour les points, lignes et polygones

– Un format de données “Well-Known” pour le stockage de la

géométrie et de la référence spatiale

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10

11

12

Zone1

Zone2

Zone3

jaune

vert

bleu

13 Zone4 rouge

Entité

Attribut de l'entitéGéometrie

Table d'entités

Le modèle "Simple Feature Geometry"

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MultiPoint

SurfaceCurvePoint

LineString

GeomCollection

Geometry

MultiSurface

MultiPolygon

Polygon

SpatialRefSys

MultiCurve

MultiLineStringInstantiable

Non-Instantiable

Dans les produits ESRI

• Depuis de nombreuses années, le modèle de données de la Géodatabase utilise les spécifications OGC Simple Feature

• Spécification "Simple Feature for SQL"– ArcSDE pour DB2

• OGC Types and Functions

– ArcSDE pour Informix

• OGC Types and Functions

– ArcSDE pour Oracle

• OGC Binary Schema

• OGC Types and Functions (ESRI Spatial Type, ArcGIS Server 9.2)

• SDE compressed Binary Schema

• Oracle Spatial

– ArcSDE pour SQL Server

• OGC Binary Schema

• SDE compressed Binary Schema

• OGC Types and Functions (SQL Server 2008 Spatial Type, ArcGIS Server 9.3)

• Spécification "Simple Feature for OLE/COM"– Géodatabases personnelles Access d'ArcGIS

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• Interopérabilité au travers des formats de données

• GML, DGN, DWG, MIF, Shapefile, …

• Interopérabilité au travers d'API (Application Programming Interface)

• ArcObjects

• OGC Simple Features (SQL, OLE/COM, CORBA)

• Interopérabilité au travers des Services Web

• W3C (HTTP, SOAP, WSDL, UDDI)

• Services de cartes et de données (WMS, WFS, WCS, OpenLS)

• Services de catalogues de métadonnées (CAT, CSW )

Les approches

dans l'interopérabilité

Les Services Web SIG

• Accessibles au travers du Web

• Indépendant du type de client qui consomme le service

• Basés sur le protocole HTTP, ils utilisent les interfaces

Web standards REST ou SOAP / XML

• Services web de données cartographiques issus

d'ArcGIS Server

• Services web de fonctionnalités SIG issus d'ArcGIS

Server

• Services normalisés OGC / ISO

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RéseauService

Web

Les Services Web normalisées W3C

• ArcGIS Server 9.1 / 9.2 propose automatiquement des

interfaces SOAP sur les services qu'il publie

• ArcGIS Server proposera en plus une API REST/JavaScript

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Arc

GIS

Serv

er

9.3

- Map

- Image

- Geodata

- Metadata

- Globe

- Network

- Geoprocessing

- Geocoding

Se

rvic

es SOAP/DCOM Services

ArcGIS Desktop

ArcGIS Engine

ArcGIS Server

ArcGIS Explorer

SOAP/XML Services

REST Services

Navigateurs Web (JS/HTML)

Toute applications tiers

ArcGIS Desktop

ArcGIS Engine

ArcGIS Server

ArcGIS Explorer

Application métiers

(.Net, Java, Delphi, …)

Description WSDL d'un Map Service ArcGIS Server

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OGC Web Map Service (WMS)

• Spécifie un protocole HTTP pour publier et interroger des

cartes via le web sous la forme d'images

– Contenu: PNG, GIF, JPEG

– Protocole le plus mature des spécifications OGC W*S

• Style Layer Descriptor (SLD)

– Spécification permettant à l'utilisateur de

définir sa propre symbolisation des données

– SLD: ArcIMS 4.0.1 (partiellement)

– ArcGIS Server 9.3 (complètement)

• Serveurs WMS: ArcIMS et ArcGIS Server 9.2

• Clients WMS: ArcGIS, ArcIMS et GIS Portal Toolkit

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SLD 1

SLD 2

Publication d'un service WMS avec ArcGIS Server (9.3)

23

Spécification d'une ressource SLD

Consommation d'un service WMS avec ArcGIS Desktop

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OGC Web Feature Service (WFS)

• Spécifie un protocole HTTP pour publier et interroger des cartes via le Web sous la forme de flux de données vectorielles (en GML)

• Evolutions importantes dans ArcGIS Server 9.3– Support des services WFS de mise à jour transactionnelle (WFS-T)

– Support des profils "GML Simple Feature" ou "GML de Géodatabase"

– Support d'OGC Filter

• Inconvénients:– Complexité du GML, nécessite des librairies coté client

– Fournisseur de données relativement verbeux

– Peu de services disponibles pour le moment

• Serveur WFS: ArcIMS 4.x/9.x, ArcGIS Server 9.3

• Client WFS:– Geospatial Portal Toolkit

– ArcGIS 9.0 / 9.1 (avec l'extension Data Interop)

– ArcGIS 9.2 / 9.3 (sans aucune extension optionnelle)

25

26

Publication d'un service WFS avec ArcGIS Server (9.3)

Spécification de l'option WFS-T

Consommation d'un service WFS avec ArcGIS Desktop

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OGC Web Coverage Service (WCS)

• Spécifie un protocole HTTP pour publier et interroger des

données raster (≠ d'images)

– Les rasters sont calculés à la volée selon les paramètres demandés

par l'utilisateur

• ds

– WCS Server: Actuellement en test un prototype ArcGIS et Image

Server (objectif: quelques mois après la 9.2)

– WCS Client: Portal Toolkit, actuellement en test un prototype ArcGIS

(objectif: quelques mois après la 9.2)

28

Publication d'un service WCS avec ArcGIS Server (9.3)

29

30

Consommation d'un service WCS avec ArcGIS Desktop

Partage, publication et exploitation

des métadonnées

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Métadonnées et services de Catalogues

• ArcGIS supporte les standards suivants:

– FGDC

– ISO 19115 et ISO 19139

• Services de Catalogues

– FGDC et la première spécification OGC (CAT 1.0) sont basés sur la norme

Z39.50

– La norme Catalog Services 2.0 (CS-W 2.0) définit le protocole web HTTP

pour la découverte de données

– Le protocole Open Archives Initiative pour la collecte de métadonnées (OAI-

PMH) fournit une interopérabilité indépendante des applications

• Création, mise à jour et utilisation des métadonnées dans ArcGIS

Desktop

• Publication en ligne avec ArcIMS Metadata Server

• Construction d'un portail de métadonnées avec la solution GIS Portal

Toolkit

32

33

Consultation des cartes

Outils d'administration

Interface

utilisateur

Outils de collecte

Service de catalogue

Services de catalogues

distants

Outils de publication

Services de cartes

distants

Les composants du GIS Portal Toolkit

En résumé,

l'interopérabilité dans ArcGIS via des

Services Web

34

35

Clients supportant

les protocoles OGC

Arc

GIS

Se

rve

r 9

.3

Les Services Web OGC supportés

par ArcGIS Server 9.3

- Map

- Image

- Geodata

- Metadata

- Globe

- Network

- Geoprocessing

- Geocoding

Serv

ices

WFS 1.1 – SF-GML

WFS 1.1 – GDB-GML

CS-W 2.0

WCS 1.0, 1.1

WMS 1.0, 1.1, 1.1.1, 1.3

+ SLD Support

OG

C S

erv

ice

s

ArcGIS Services

ArcGIS Desktop – WMS,WFS,

WCS,CS-W

SOAP Services

JavaScript API et REST

ArcGIS Desktop + Data

Interop Extension – WFS

Metadata Explorer – CS-W,

OAI-PMH, Z39.50

Portal Toolkit

WMS,WFS,WCS, CS-W

Web ADF ArcGIS Server - WMS

Navigateurs et applications tiers

ArcGlobe, ArcGIS Explorer- WMS

Protocoles supportés

Geospatial

Portal

Toolkit

Les produits ESRI validés pour les standards OGC

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http://www.opengeospatial.org http://www.esri.com/library/whitepapers/pdfs/

supported-ogc-iso-standards.pdf

Conformité et interopérabilité

• Le succés aux tests de conformité N'ASSURE PAS

systématiquement une véritable interopérabilité

• Cependant plus les spécifications mûrissent, plus le

niveau d'interopérabilité est élevé

• (OGC, http://www.opengeospatial.org/resources/?page=testing)

• Toutes les spécifications de l'OGC ne possèdent pas de

tests de conformité

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Conclusion

• ESRI participe à de nombreux projets de standardisation

• Les produits ESRI supportent les standards lorsqu'ils sont pertinents et finalisés

• L'objectif est de proposer une interopérabiltépragmatique permettant véritablement la communication entre les systèmes

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41

Questions / Réponses

Merci de bien vouloir

remplir le questionnaire