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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
2
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)
3
Un système hétérogène et fédéré
4
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
5
Interopérabilité :Plusieurs approches pour plusieurs niveaux
6
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
8
• 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,
– …
10
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
11
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
15
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
17
• 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
19
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
20
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
21
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
22
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
24
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
27
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
31
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
38
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
39
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
40
41
Questions / Réponses
Merci de bien vouloir
remplir le questionnaire