Une nouvelle carte forestière, re, une nouvelle chaîne de production,

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1 Une nouvelle carte forestière, re, une nouvelle chaîne de production, basée e sur Arcgis Server. N. Py, T. Touzet, JP. Lefebvre Journées ESRI SIG2008, IFN 2008 Une nouvelle carte forestière, une nouvelle chaîne de production basée sur Arcgis Server. Thématique : Environnement Public Spécialistes SIG, Développeurs Durée : 20 minutes Intervenants : Nicolas Py, Thierry Touzet Lefbvre appuyé dans l'assistance pour les questions de Jean-Philippe Mots clés ArcGIS Server ; Cartographie forestière ; Application web de saisie ; Inventaire forestier national Produits ArcGIS Server, niveau entreprise ; ArcSDE, niveau entreprise ; ArcGis, niveau ArcInfo, Desktop et Workstation ; ArcView 3.3.

2 L Inventaire forestier national (IFN) a été créé en 1958 pour mieux connaître les potentialités des forêts françaises. Il est chargé de l inventaire permanent des ressources forestières nationales (IFN, Plaquette institutionnelle, 2008), indépendamment de toute question de propriété (article R du code forestier), et ce au travers de relevés au sol accompagnés d une cartographie issue de photo-interprètation. En 2004, la méthode d inventaire a été totalement modifiée (IFN, IF n 5, 2004), impactant de ce fait l itinéraire de production de la carte forestière, impact amplifié par le récent partenariat avec l IGN pour la co-production de la carte de végétation de la BD Topo. Issue d une déjà longue tradition (RFF 2001), la cartographie forestière est réalisée dans les échelons (antennes régionales) grâce au logiciel ArcView dans sa version 3.3, fortement complété par des greffons métiers en langage Avenue, développés et maintenus en interne. Pour les tâches les plus lourdes ou techniques, un complément est apporté à la direction via des outils pour ArcInfo Workstation (nombreuses AML) ou ArcGis Desktop (modèles, scripts, développements VBA). Pour s adapter aux exigences issues de ces changements de méthode, la chaîne de traitement va subir une révision globale. En effet, le volume de données géographiques (tant raster que vecteur) qu impliquent les spécifications de la nouvelle cartographie génèrent des difficultés jusqu alors tolérables mais qui deviennent bloquantes. Il s agit notamment de la difficulté à maintenir le parc applicatif à jour, de la gestion et la distribution des volumes d imagerie, de la compilation des résultats de photo-interprètation, de l atteinte des limites logicielles d ArcView ainsi que de la fin proche de son cycle de vie. L objectif de la révision est de dissoudre la parc applicatif d ArcView 3.3 au profit d une diffusion centralisée des applications et données (de niveau 3 selon la classification de Tufféry, 2008) au travers d un VPN accompagné d une architecture associant : Espace de stockage dédié (NAS); Gestionnaire de base de données Oracle; Passerelle ArcSDE; Et ressource de diffusion de données et applications ArcGisServer. A l heure actuelle, une vision originale et pragmatique d une chaîne de production cartographique s est dessinée. Un premier rouage, destiné à affecter des zones de travail et à suivre l avancement, est en cours de réalisation en interne. Il permet ainsi l acquisition de compétences, de méthodes de travail (transformant ainsi un peu plus les forestiers en développeurs) et d appréhender les limites des outils employés. De cette primo expérience, la solution retenue sera globalement et a priori à même de répondre aux exigences élevées imposées par les spécifications mais certains problèmes restent pour le moment sans solutions

3 L équipe de conception / développement N. Py Chargé d études SIG Avenue, AML, VB T. Touzet Géomaticien Avenue, AML, VB, Cobol, Fortran, JP. Lefebvre Adjoint chef d échelon Lyon Avenue, VBA, VB L Inventaire forestier national - 3 Nicolas Py Est chargé d études SIG à l IFN depuis avril Issu d une formation initialement forestière, il a ensuite suivi un enseignement universitaire en environnement puis une spécialisation en aménagement et SIG. Sa mission principale concerne actuellement la migration de la chaîne de production cartographique d ArcView 3.3 vers ArcGIS Server. Contact : nicolas.py(à)ifn.fr Thierry Touzet Est géomaticien à l IFN depuis Il est principalement affecté à la gestion de la production de la carte forestière: organisation, management, suivi de l avancement, relations techniques avec l IGN. Contact : thierry.touzet(à)ifn.fr Jean-Philippe lefebvre Est adjoint au chef d échelon de Lyon, à l IFN depuis décembre Entre autres missions relatives au fonctionnement de l échelon, il a fortement participé à l élaboration et au développement des outils métiers de cartographie à l IFN (sous ArcView 3.3) et en assure l évolution et la maintenance. Contact : jean-philippe.lefebvre(à)ifn.fr

4 IFN 2008 L IFN

5 Historique 1958 : création de l Inventaire forestier national 1986 : cartes forestières départementales numériques 1992 : ajout aux levers dendrométriques de relevés éco-floristiques 1993 : établissement public à caractère administratif sous tutelle MAP / DGFAR 2004 : changement de méthode statistique 2007 : nouvelle cartographie 2009/2010 : intégration de l IFN au sein de l ONF L Inventaire forestier national - 5 L Inventaire forestier national (IFN) a été créé en 1958 pour mieux connaître les potentialités des forêts françaises. Il est chargé de l inventaire permanent des ressources forestières nationales, indépendamment de toute question de propriété (article R du code forestier). L IFN est devenu établissement public à caractère administratif sous tutelle du ministre chargé des forêts en Après avoir effectué l inventaire statistique département par département, en parcourant le pays en une douzaine d années, l IFN réalise depuis novembre 2004 les opérations d inventaire sur l ensemble du territoire français au moyen d un échantillon constitué pour une période de dix ans, dont un dixième est traité chaque année. Les données relatives aux points sont recueillies à partir de photographies aériennes ou de la BDOrtho de l IGN ainsi que d observations et de mesures sur le terrain. Ces informations dendrométriques, écologiques et floristiques sont enregistrées dans des bases de données et mises à la disposition du public. L IFN réalise également, par interprètation de photographies aériennes ou de la BDOrtho de l IGN, une carte forestière par département administratif. L IFN publie gratuitement sur son site Internet les principaux résultats d inventaire et a développé une interface avec abonnement pour la consultation en ligne de l ensemble des résultats. L IFN propose également sur son site un accès à un module de cartographie dynamique. L IFN diffuse aussi des brochures de résultats pour les anciens inventaires par département, des cartes forestières, des rapports... et L IF, une dizaine de pages de synthèse sur un thème donné. Une vision d ensemble de l établissement est disponible via une plaquette de 16 pages téléchargeable à l adresse :

6 Objectifs de l IFNl Missions IFN (contrat Etat IFN ) Inventaire permanent des ressources forestières Observation et surveillance des écosystèmes forestiers Recueil de données environnementales, changement climatique Protocole de Kyoto, Indicateurs gestion forestière durable, sylvoécorégions, biodiversité Diffuser les résultats d inventaire Servir la politique forestière nationale : «fournir les éléments nécessaires à sa définition, à sa mise en œuvre et à l évaluation de ses orientations» L Inventaire forestier national - 6 L objectif de l État est de disposer d un outil de mesure de l état de la forêt métropolitaine lui permettant d asseoir le pilotage de la politique forestière dans une perspective de gestion durable. À cet effet, un contrat a été signé entre l IFN et l État pour la période Ce document détaille les missions confiées à l IFN, les objectifs de l établissement pour la période et les moyens qui lui sont alloués. Ce contrat d objectif est disponible à l adresse :

7 Organisation Une direction à Nogent sur Vernisson (45) et 5 échelons qui se partagent l inventaire du territoire national Nombre total d agents : 200 L Inventaire forestier national - 7 L Inventaire forestier national est administré par un conseil d administration de vingt-trois membres qui se réunit au moins deux fois par an. L IFN est composé d une direction et de cinq services interrégionaux. La direction est chargée de la définition des méthodes, du suivi général des travaux d inventaire, du traitement et de l analyse des données. Les services interrégionaux, dits échelons, ont pour mission d inventorier un secteur du territoire métropolitain. Ils sont situés à Bordeaux, Caen, Lyon, Montpellier et Nancy. Selon la nature de la demande, échelons et direction se partagent les tâches de diffusion et de valorisation des données. Plus spécifiquement, cette organisation génère, en matière de cartographie, quelques particularités : Des besoins identiques (communication, transfert de données, sécurité) à une grosse structure dus à l éclatement en 6 entités géographiques, malgré le relatif faible nombre de personnel impliqué dans chacune de ces entités; S agissant de photo-interprètation, une qualité élevée de l imagerie est nécessaire, et ce sur l ensemble du territoire métropolitain; Un parc conséquent d une quarantaine de licences ArcView 3.3; Un parc de licences flottantes ArcGIS Desktop : 6 ArcInfo, 3 ArcEditor, 3 ArcView.

8 La carte forestière à l IFN en transition IFN 2008 Toutes les données d inventaire de l IFN peuvent être mises à disposition des utilisateurs sauf celles susceptibles de permettre l identification du propriétaire forestier, comme par exemple les coordonnées des points de sondage. Parmi celles-ci, on distinguera les données cartographiques. Les utilisateurs peuvent la consulter gratuitement sur le site web de l IFN via un module de cartographie dynamique. Cependant la copie de fichiers sur support électronique ou leur téléchargement depuis un site serveur de l IFN sont aussi possibles. Dans ce cas, l utilisateur doit acquitter un droit d usage. L IFN édite aussi, pour chaque département, une carte forestière polychrome à l échelle du 1/ «L ancienne méthode» de cartographie aboutit à une carte forestière départementale, mise à jour en permanence à raison de 8 à 10 départements par an. Les informations disponibles sont : * Les types de formation végétale (nomenclature nationale ou départementale) ; * Les classes de propriété (domanial, communal et privé) ; * Les régions forestières (départementales ou nationales). Les données sont au format vecteur. La précision est de 1/ et la surface minimale cartographiée est de 2,25 ha. L information est fournie sur cédérom sur toute zone donnée et peut être utilisée sous différents logiciels de cartographie tels que : ArcInfo, Arcview, MapInfo, GéoConcept... Un détails des produits cartographique actuellement disponibles est accessible à la page :

9 Les contributeurs Les ateliers de photo-interprètation 5 photo-interprètes (PI) par échelon Service cartographie : planning, avancement 7 utilisateurs Service de communication 3 utilisateurs Encadrement Qqes utilisateurs Soit environ utilisateurs L Inventaire forestier national - 9 La production de la carte forestière nécessite la contribution d une partie des personnels de l IFN, issus notamment : Des 5 ateliers de photo-interprètation (1 par échelon), qui comprennent 5 photointerprètes, sous la conduite d un chef d atelier; De personnels du service cartographie avec 3 contributeurs principaux à la production et 4 utilisateurs privilégiés, éventuellement mobilisables sur des aspects ponctuels mais principalement affectés aux études et analyses SIG; Des personnels du service de communication, utilisateurs occasionnels; De quelques personnels de l équipe d encadrement de l IFN pour des besoins très ponctuels, lié au suivi de l avancement notamment. Au total, ce sont donc près : _d une trentaine de personnes affectés à la production, _d une dizaine de personnes utilisateurs réguliers _d une dizaine d utilisateurs très occasionnels, qui seront affectés par les changements dans la production de la carte forestière.

10 La nouvelle cartographie Construite en partenariat avec l IGN pour la co-production de la couche végétation du Référentiel à Grande Échelle (RGE ) Caractéristiques : Cartographie à 0,5 ha (50 ares) Nécessite une imagerie importante Nouvelle nomenclature nationale Géométrie complexe Besoins accrus : En termes de facilité de déploiement / Mise à jour des applications, De transfert / actualisation de données L Inventaire forestier national - 10 L inventaire forestier national réalise depuis 1986 la cartographie des forêts françaises à partir de photographies aériennes en infrarouge couleur. Signé en 2006, un partenariat avec l Institut géographique national (IGN) a fait prendre un tournant majeur à l établissement dans son processus de réalisation de la cartographie des types de formation végétale. Fond référentiel commun avec l IGN, amélioration de la précision, nomenclature nationale plus détaillée s appuyant davantage sur la composition en essences des peuplements, telles sont les caractéristiques de la «nouvelle cartographie». Dix ans seront nécessaires pour disposer de cette couche d information entièrement superposable aux produits IGN sur l ensemble du territoire métropolitain. L IF, la publication trimestrielle de l IFN, présente dans son numéro 20 (troisième trimestre 2008), un panorama généraliste de ces changements. Il sera accessible en téléchargement gratuit à la page

11 Complexité de la géomg ométrie Département Méthode de cartographie Ancienne méthode 56 (Morbihan) Nouvelle méthode Couche Forêt Forêt Toute végétation Entités Sommets (min / obj.) Sommets (max / obj.) Sommets (moy / obj.) Sommets (total dans la couche) Poids du fichier au format shapefile (Mo) 12, L Inventaire forestier national - 11 Ce tableau présente les caractéristiques de la géométrie des objets de l un des premiers départements cartographiés selon la nouvelle méthode, le Morbihan. Il illustre à merveille le volume de données produit à l issue du processus et permet de se représenter le gain de précision apporté à la carte forestière Ainsi, la manipulation, l analyse, le transfert, de ces couches doit avoir fait l objet d une réflexion approfondie visant à optimiser chaque traitement. Outre ces chiffres vertigineux, et à titre de comparaison, on notera : que le nombre des entités d un département a été multiplié par 3 pour la couche forêt et par près de 45 pour la couche végétation que le nombre moyen de sommets par entité a été multiplié par un facteur 5 environ pour la couche forêt que le nombre de sommets a été multiplié par 15 pour la couche forêt.

12 Évolution de la chaîne de travail L Inventaire forestier national - 12 Évolution de la chaîne de production de la carte forestière avant la collaboration avec l IGN pour la réalisation de la couche végétation de la BDTopo et de l abaissement du seuil à 50 ares vers une chaîne intégrée basée sur la suite ArcGis Server.

13 Chaîne actuelle de production de la carte forestière Préparation des données et découpage en chantiers Seve: E1 Carto. Couche végétation T2 T1 E1a Préparation des données dont segmentation des images Cartographie couche végétation zones urbaines sur Seve Photo-interprètation IFN Travaux IGN Travaux IFN C1 T3 Contrôle de photo-interprètation sur Seve Lissage, découpe avec les réseaux et extraction des haies et des bosquets T = Traitements automatiques pour la préparation de données E = Principales étapes de cartographie C = Traitements de contrôles de la cartographie 5 Couches : - Forêt fermée - Bosquets - LHF - Forêt ouverte - Lande ligneuse - Lande herbacée - Verger T4 5 Couches : - Forêt - 35 types - Bosquets - Ligneux hors forêt - Verger - OBS Ajustement contour département + 50m, découpe réseaux surfaciques et préparation secteurs pour la carte forestière E2-C3 Cartographie carte forestière et contrôles ArcView3.x C2 C4 Contrôle topologique avec ArcGis Consolidation départementale contrôle topologique C5 Contrôle de photo-interprètation: ArcGis9.2 C6 T5 Archivage carte forestière Diffusion carte végétation IGN Au 11 juin 2008 L Inventaire forestier national - 13 Cette diapositive illustre la chaîne actuelle de production de la carte forestière à l IFN. Sans rentrer précisément dans les détails, quelques éléments sont à noter: Complexité de la chaîne; Nombreux changements de formats et de logiciels; Entraînants des nombreuses étapes de contrôle; Et nécessitant une technicité élevée et une bonne maîtrise de chacun des outils. Un des objectifs de la refonte de la chaîne de production sera donc de bénéficier des capacités de versionnement d une géodatabase ArcSDE, de travail collaboratif et d édition d ArcGIS Server au travers des applications issues du ArcGIS Web Application Developer Framework.

14 Les sorties de SEVE comme intrants L Inventaire forestier national - 14 Seve (Système d Extraction de la VEgétation) est un logiciel développé par l IGN. Il permet de délimiter la zone arborée à partir d images BDOrtho IRC segmentées. L algorithme développé par le service de recherche de l IGN (laboratoire MATIS) est une segmentation hiérarchique permettant de choisir plusieurs degrés de finesse de segmentation, utilisant notamment la texture de l image. Le logiciel met également à disposition plusieurs méthodes de présaisies par récupération des contours de la BDCarto ou à l aide d une méthode de classification avec apprentissage supervisé. Le logiciel utilise une méthode de compression RLE (Run-Time Encoding). L utilisation de cette application permet de répondre au cahier des charges de constitution de la couche arborée du produit BDTopo par simple sélection de zones sans en dessiner manuellement les contours. Il en résulte une très grande précision du contour de la couche d information basée sur le pixel de 50cm de la BDOrtho et une très grande richesse d information classée en 5 thèmes : Forêt fermée, bosquets < 50 ares, haies et arbres épars (arbres remarquables); Forêt ouverte; Lande ligneuse; Lande herbacée; Verger. L image est ensuite vectorisée. Un traitement de lissage est appliqué pour avoir des données manipulables. L intervalle moyen entre sommets est ainsi de 7 m pour la carte forestière du Morbihan (56).

15 PAPI (Programmes d Aide d à la Photo interprètation tation) Développé en Avenue pour ArcView 3.3 L Inventaire forestier national - 15 Illustration de l'application métier (PAPI, Programme d'aide à la Photointerprètation) développée en interne. Le programme a dû évoluer pour suivre l'évolution des spécifications de réalisation de la carte forestière. Développée sur ArcView 3.3 en Avenue, l'application s appuie sur ce logiciel stable aux possibilités de développement rapide. L adaptation de PAPI aux exigences de la nouvelle cartographie s est donc révélée relativement aisée. Néanmoins, son abandon a été décidé, au profit du couple ArcGIS Server/ArcSDE, du fait notamment : De signes d insuffisances sur certains traitements opérés ou manipulations, notamment pour réaliser les contrôles topologiques obligeant à multiplier les allers/retours sur ArcGis Desktop 9.2; Des limitations du format shape simultanée); (volume, index, symbologie, édition De difficultés à assembler les résultats en une couche unique du fait des volumes de données; D une propagation peu efficace des mise à jour d imagerie ou de PAPI entre la direction et les échelons; la photo- Des redondances des couches d information nécessaires à interprètation, avec un stockage sur chaque machine cliente; De la fin de vie proche d ArcView 3.3, malgré une date toujours inconnue au 01/08/2008 ( S3xJan2008_PLC.pdf)

16 Illustration (1/4) L Inventaire forestier national - 16 Extrait de la carte forestière du Morbihan (prise de vue de 2005). La charte de couleurs utilisée est celle de la nomenclature nationale (35 postes).

17 Illustration (2/4) L Inventaire forestier national - 17 Extrait de la carte forestière du Morbihan (prise de vue de 2005) + les bosquets et les arbres épars (en jaune), objets de la couche arborée de la BDTopo.

18 Illustration (3/4) L Inventaire forestier national - 18 Extrait de la carte forestière du Morbihan (prise de vue de 2005) + les bosquets, les arbres épars, les haies et les vergers (en jaune), l'ensemble constitue le contour de la couche arborée de la BDTopo.

19 Illustration (4/4) je u n e s p l a n t a t i o n...( F F 0 ) f o r ê t f e r m é e d e f e u il l u s p e t i t s m a s s i f s ( F F ) f o r ê t f e r m é e d e r é s in e u x p e t it s m a s s i fs ( F F ) F o r ê t f e r m é e d e f e u il l u s c h ê n e s ( F F 1 G ) h ê t r e ( F F ) c h â t a i g n ie r (F F ) r o b in i e r ( F F ) a u t r e f e u i ll u ( F F ) fe u il l u s m é l a n g é s (F F ) p e u p l e r a ie ( F P ) F o r ê t f e r m é e d e c o n i f è r e s p i n m a r i t i m e ( F F ) p i n s y l v e s t r e ( F F ) p i n l a r ic i o o u p in n o i r (F F 2 G ) p i n d 'A l e p ( F F ) p i n à c r o c h e t s o u c e m b r o ( F F 2 G ) a u t r e p i n ( F F ) m é la n g e d e p i n s ( F F ) s a p i n o u é p i c é a ( F F 2 G ) m é lè z e ( F F ) d o u g l a s ( F F ) a u t r e c o n if è r e ( F F ) m é la n g e d 'a u tr e s c o n i f è r e s ( F F ) m é la n g e d e c o n i f è re s ( F F ) F o r ê t f e r m é e m i x t e à f e u i l lu s p r é p o n d é r a n t s ( F F 3 1 ) à c o n i f è r e s p r é p o n d é r a n t s ( F F 3 2 ) F o r ê t o u v e r t e in c id e n t ( F O 0 ) f e u il l u s ( F O 1 ) c o n i f è r e s ( F O 2 ) m é la n g e d e f e u il l u s e t c o n i f è r e s ( F O 3 ) L a n d e s h e r b a c é e ( L A 6 ) li g n e u s e ( L A 7 ) V é g é t a t i o n I G N ( B D T o p o ) - c o m p l é m e n t a r i t é H a i e s, b o s q u e t s, v e r g e r s... L Inventaire forestier national - 19 La carte des forêts et des espaces naturels s appuie sur une nomenclature nationale basée sur la couverture du sol, la composition et l essence du peuplement avec une surface minimum de représentation de 50 ares. Elle distingue la forêt de la lande (1 er niveau). La forêt est d abord ventilée selon la couverture du sol (2 ème niveau) en forêt fermée ou forêt ouverte selon que le couvert libre relatif des arbres est supérieur à 40% ou entre 10 et 40%. Le 3 ème niveau indique la composition feuillus, conifères ou mixte du peuplement. Le 4 ème niveau spécifie l essence du peuplement. A l intérieur d un grand massif, on ne distinguera l essence que pour des peuplements de plus de 2ha. Les landes sont séparées entre landes ligneuses (garrigues ou maquis non boisés, landes montagnardes ) et landes herbacées (pelouses alpines, pelouses montagnardes pastorales ).

20 Contrôles qualité (1/9) Étape 1 VBA pour ArcGIS Desktop L Inventaire forestier national - 20 Suite à une première série de contrôles réalisés par les photo-interprètes sous ArcView 3.3, l ensemble des fichiers au format shapefile est transféré dans une géodatabase fichier, avec un jeu de données par secteur de travail. Des outils développés en VBA permettent la création de cette géodatabase qui contient 8 classes d entités et une topologie.

21 Contrôles qualité (2/9) VBA pour ArcGIS Desktop Étape 2 L Inventaire forestier national - 21 La première étape sous ArcMap consiste à ajouter l ensemble des couches à la géodatabase fichier créée : SECTEUR FORET BOSQUET LHF (ligneux hors forêt) VERGER VIDE, complément de la couche FORET par rapport à la couche SECTEUR

22 Contrôles qualité (3/9) VBA pour ArcGIS Desktop Étape 3 L Inventaire forestier national - 22 La deuxième étape consiste ensuite à transformer l ensemble des polygones multiparts en uniparts afin d assurer l intégrité des contrôles de surface.

23 Contrôles qualité (4/9) VBA pour ArcGIS Desktop Étape 4 L Inventaire forestier national ème étape, le nettoyage automatique des couches : Supprime les entités ne respectant pas une surface minimale (50 m²); Transfère les polygones de la couche VIDE de moins de 200 m² dans la couche FORET ; ces polygones sont alors sélectionnés avant le lancement d un eliminate sur FORET; Rebouchage des trous de moins de 200 m² dans les couches BOSQUET, LHF et VERGER; Suppression des autointersections par rebouchage ou clip (cf.illustration).

24 Contrôles qualité (5/9) VBA pour ArcGIS Desktop Étape 5 L Inventaire forestier national - 24 Mise à jour de la couche VIDE et type d anomalie rencontrée (une ombre de houppier sortie de FORET)

25 Contrôles qualité (6/9) VBA pour ArcGIS Desktop Vérification de la topologie Étape 6 L Inventaire forestier national - 25 La topologie mise en place avec l ensemble des règles.

26 Contrôles qualité (7/9) VBA pour ArcGIS Desktop Étape 7 L Inventaire forestier national - 26 Recherches d anomalies à corriger manuellement (respect de la nomenclature, voisinage entre les couches...).

27 Contrôles qualité (8/9) VBA pour ArcGIS Desktop Étape 8 L Inventaire forestier national - 27 Assemblage de l ensemble des couches dans un nouveau jeu de données.

28 Contrôles qualité (9/9) VBA pour ArcGIS Desktop Étape 9 L Inventaire forestier national - 28 Transfert du jeu de donnée final sous Oracle.

29 Arcgis Server à l IFN IFN 2008 De part la convention avec l IGN pour la production de la couche végétation de la BD TOPO, la carte forestière de l IFN s est vue améliorée de façon significative. Les contraintes occasionnées par cette amélioration des spécifications font ressortir des incohérences avec la chaîne de production et les outils employés jusqu alors, telles que : lourdeur dans les transferts de données; limite logicielle atteinte avec ArcView 3.3, logiciel d ailleurs en fin de vie; limites inhérentes aux shapefiles (pas de mise à jour simultanée, pas de vérifcation de la topologie, ); nombreux changements de formats; et phases de vérification également nombreuses et donc coûteuses Le choix d une centralisation des données s est donc imposé, basée sur ArcSDE pour Oracle. ArcGIS Server a été choisi pour l édition et la distribution des données, évitant ainsi l utilisation de couples ArcIMS/ArcGIS Desktop ou ArcIMS/ArcGIS Engine

30 La gamme E-PAPI E : E-Programmes d Aide d à la Photo interprètation tation PAPI, Application métier en avenue sur ArcView 3.3 Adapté pour la nouvelle cartographie en 2006, commun aux différentes étapes E-PAPIs (surfacique) phase 2 de la nouvelle cartographie E-PAPIs Cron (.exe) E-PAPIs Admin 2008 : Beta Prioritaire ArcGIS Server : 2009 E-PAPIp (ponctuelle) phase 2 de la nouvelle cartographie E-PAPIm (mobile) phase 2 de la nouvelle cartographie L Inventaire forestier national - 30 PAPI (Programme d Aide à la Photo interprètation) est : une application métier; développée principalement par J.P. Lefebvre; en Avenue pour ArcView 3.3. Cette application était générique à toutes les opérations de photo-interprètation à l IFN : production de la carte forestière; photo-interprètation ponctuelle; et cartographie/vérification sur le terrain. La refonte de la chaîne de production de la carte forestière via ArcGIS Server va segmenter les utilisations de cet outils en trois application web distinctes (E- PAPIx), éventuellement accompagnées de leur application web d administration. La priorité a été mise sur la carte forestière, c est donc E-PAPIs qui va être développé en premier, en reprenant les fonctionnalités nécessaires de PAPI. Afin de prendre en main les outils et modules d ArcGIS Server et ArcSDE ainsi que les langages de programmation, nous avons commencé par organiser les données ainsi que par l application d administration d E-PAPIs, appelée E-PAPIs Admin.

31 La PI : consommatrice d imageried imagerie Exemple avec E-PAPIs Type d imagerie ou produit Échelle Version Étendue Mise à Jour Scan25 1/ A jour France Annuelle Couleurs naturelles 1/5.000 A jour Département Variable Couleurs naturelles 1/5.000 A jour -1 Département Variable Infrarouge couleur 1/2.000 A jour Département Variable Infrarouge couleur 1/5.000 A jour Département Variable Infrarouge couleur 1/ A jour Département Variable Infrarouge couleur 1/ A jour Département Variable Infrarouge couleur 1/5.000 A jour -1 Département Variable GéoRoute 1/ A jour France Annuelle GéoRoute 1/ A jour France Annuelle GéoRoute 1/ A jour France Annuelle L Inventaire forestier national - 31 Ce tableau synthétise l information de type image nécessaire à la réalisation de la carte forestière et, dans une optique de mise en cache, les échelles d utilisation préférentielles. En résumé, on trouve : Un fond SCAN25 commun à l ensemble des opérations de cartographie couvrant la France métropolitaine, mis en cache au 1/15.000; Les deux versions les plus récentes du fonds BDOrtho couleurs naturelles couvrant les départements en production; Les deux versions les plus récentes du fonds BDOrtho IRC couvrant les départements en production, aux échelle 1/2.000, 1/5.000, 1/10.000, 1/20.000; Un fond Géoroute Raster, de situation générale, commun à l ensemble des opérations de cartographie couvrant la France métropolitaine, aux 1/ , 1/ et 1/ On notera alors le nombre de couches/échelles élevé, la variabilité de l étendue en y adjoignant une exigence de qualité pour ce qui relève de la BD Ortho puisque utilisée pour la photo-interprètation. Divers tests on montré que le format optimal pour la mise en cache était le jpeg, en qualité 85.

32 Du cache (1/3) Besoins : Imagerie : Livraison en dalles Mise à jour imagerie souvent départementale Nombreux types nécessaires : SCAN 25, BD ORTHO IRC, BD ORTHO CN, GEOROUTE Raster Applications : Territoire variable (f:application) : France ou département Utilisation de plusieurs types d images Échelle fine : du 2k ème au 20k ème (sauf GEOROUTE ) Qualité élevée, nécessaire à la photo-interprètation Système de mise en cache flexible Cache volumineux Mutualiser l imagerie entre applications au service cartographique mais aussi avec les partenaires Map service L Inventaire forestier national - 32 Pas de commentaires nécessaires.

33 Du cache (2/3) Solution : 1 file geodatabase par type d imagerie Contenant un catalogue raster non managé par département et année de «prise de vue» Comprenant le lien vers les dalles L Inventaire forestier national - 33 L idée générale du système de mise en cache envisagé est de permettre le regroupement organisé des couches départementales au sein d un.mxd par type d image. C est ce.mxd qui sera ensuite servi aux applications. Dans cette optique, il s agit de rassembler les dalles d imagerie d un triplet type d image/département/année de prise de vue. L outil adéquat pour cette opération est alors le catalogue raster, qui sera non managé pour éviter la duplication des données. L idéal aurait ensuite été de regrouper ces catalogues raster par département/type d imagerie puis par type d imagerie. Il n est cependant pas possible d inclure un catalogue raster au sein d un feature dataset, ce qui oblige à éliminer un niveau d abstraction. Nous avons donc choisi de regrouper les catalogues raster (un par couple département/année de prise de vue) au sein d une géodatabase fichier par type d image.

34 Du cache (3/3) «Pages» des catalogues consolidables par des map services Mise en cache ou actualisation du cache pour les map services Délivré de façon fixe mais flexible aux applications L Inventaire forestier national - 34 A partir des catalogues raster, il est possible de construire un.mxd par type d image comprenant les versions nécessaires d imagerie en terme de départements et d année de prise de vue. Ce.mxd peut ensuite être publié et mis en cache. On notera à ce niveau que la version 9.3 d ArcGIS apporte une innovation puisqu il serait possible d utiliser un service de type image ( qui serait donc a priori plus performant pour ce type d opération. Néanmoins, les catalogues raster n ont pas la possibilité d être servis via un service image, ce qui génère une contradiction avec notre système. SIG2008 apportera sûrement une réponse à cette question, qui pourrait prendre la forme : D un patch de prise en charge au sein du prochain service pack; Ou de garantie d équivalence de performances entre map service et image service; Voire d une cascade supplémentaire (catalogues -> mxd -> map service -> mxd - > image service, mis en cache). A noter également l obligation d installer une version Desktop d ArcGIS sur le serveur, afin de bénéficier, le temps de la mise en cache, des capacités de lecture du format.ecw, format de stockage de notre imagerie. Pour terminer, les différents service d image sont ajouté à un.mxd qui sera servi à l application, et combiné aux données, en accord avec l article ESRI Inc n intitulé «Effectively combine cached and dynamic map services in a.net Web Mapping Application».

35 Détail du contenu d un d service «d application» ArcSDE (oracle) Cache Depuis Map service Depuis Mxd Cf. article Effectively combine cached and dynamic map services in a.net Web Mapping Application Depuis raster dataset (dalle) Depuis raster catalog (dep/an) Depuis file GDB (type) (NAS) (ArcGIS Server) L Inventaire forestier national - 35 Ce schéma reprend l idée de l article ESRI Inc n intitulé «Effectively combine cached and dynamic map services in a.net Web Mapping Application» en l adaptant à notre contexte. Il est cependant bon de préciser à ce niveau que la gestion/l utilisation des services d image mis en cache pourrait être optimisée puisque dans ce cas de figure, les utilisateurs sont capables de zoomer à des échelles non explicitement mises en cache, nécessitant ainsi un nouveau calcul des dalles. Le bénéfice théorique de la mise en cache peut donc ne pas être flagrant là encore, SIG2008 apportera peut être des réponses. L une d entre-elle pourrait être, en désaccord avec ces préconisations, mais peut être plus efficiente, de se passer de ce service «d application» et d'effectuer l agrégation des services statiques (images mises en cache) et dynamiques (données d ArcSDE) au sein du Map resource manager.

36 L administration SDE AGS AS14093 SDE Administration Web Page Article How can ArcSDE performance be improved? AS12672 SDE for Oracle Tuning Script As15405 Reconcile Service Discussion «Automate Batch Reconcile/Post Utility» Geodatabase Toolset AS15344 ArcGIS Server monitor Services AS13181 SDEMonitor Ver 3 OU AS15335 ServiceMonitor Cache AS15161 Update Map Server Cache by FeatureClass Analyses ESRI France Analyseur de caches ArcGIS Server AS15570 Mxdperfstat AS15443 Arc Server Map Service Tester L Inventaire forestier national - 36 Cette liste reprend les scripts et outils jugés les plus intéressants et utiles à nos traitements. A mettre tout particulièrement en avant : AS14093 SDE Administration Web Page Cet outil permet de partager le contrôle et la gestion d une instance ArcSDE via une interface web. AS13181 SDEMonitor Ver 3 OU AS15335 ServiceMonitor Ces scripts permettent de vérifier le bon fonctionnement des services ArcGIS Server et d alerter en cas de défaillance, diminuant ainsi le temps de réaction ou de retour à la normale. AS15161 Update Map Server Cache by FeatureClass Cet outil autorise la mise à jour du cache de façon extrêmement ciblée, selon les entités d une couche.

37 L application web E-PAPIs Admin, maillon de test et de découverte d de l outil. IFN 2008 Pas de commentaires nécessaires.

38 E-PAPIs Admin, beta But : administrer la photo-interprètation surfacique Objectifs : Attribuer des secteurs de travail aux photo-interprètes Observer l état d avancement (EA) des secteurs et départements en nombre d objet de statut ok / nombre total d objets en surface de statut ok / surface totale total, minimum de EA nb. ou EA surf. Mise à jour quotidienne par crons -> E-PAPIs Cron. Technologies tierces : ZedGraphWeb ( L Inventaire forestier national - 38 Pas de commentaires nécessaires.

39 Modèle Conceptuel de Données Login 1 1 ZEch Couche des échelons 1 +IDZEch: String:5 +ECHNom: String:50 +ECHCode: String:2 +ECHVILLE: String:50 Exchange Infos utilisateur RO - Annuaire LDAP +Login: String:20 +Nom: String:50 +Echelon: String:50 +Role: String:10 +IDECHELON: String: Zones Couche des zones RO - De formes -GUID - ID SGBD: String +Shape: Shape ZEnv Couche des enveloppes des échelons et dep et fr +IDEnv: String:5 1 * Attrib Attribution des secteurs aux PI RW - Table attributaire -GUID: String +IDSecteur: String:5 +IDUser: String:20 +IDAttribution: String:20 +AttribDate: Date ZDep Couche des départements +IDZDep: String:5 +DEPNom: String:50 +DEPCode: String:2 +IDZECH: String:5 MCD EPAPI Admin - NPy - 03/09/2008 * 1 1 * 1 1 * Secteurs Couche des secteurs RO - De formes -GUID: String +Shape: Shape +IDSecteur: String:5 +DEPCode: String:2 Etat Avancement des secteurs et dep RW - Table attributaire -GUID - ID SGBD: String +Statut: String:1 +IDEtat: String:5 +ZNom: String:50 +AnneProg: Date (YYYY) +DateIni: Date +DateDeb: Date +DateMaJ: Date +Minea_nb_surf: Short(3,1) +EANB: Short(3,1) +EASurf: Short(3,1) +Prevision: Date +EA25: Date +EA50: Date +EA75: Date +EA100: Date +Valid: Date +Release: Date +Note: Memo +Stock: Blob +NB_PI: Short(2,0) L Inventaire forestier national Pas de commentaires nécessaires.

40 E-PAPIs Admin en vidéo L Inventaire forestier national - 40 Pas de commentaires nécessaires.

41 En guise de conclusion : l expérience, les points délicats, d les attentes pour le futur IFN 2008 Pas de commentaires nécessaires.

42 + Documentation en progrès Richesse vb.net (plug sur LDAP par ex.) Performance des navigateurs : - Retour d expd expérience Chrome (sans zoom à la roulette) > Firefox 3 > IE7 Bonnes pratiques? Pattern, cas d école? Modèle objet lourd à digérer Difficulté à apprécier la «normalité» d ArcGIS Server : absence de méthodologie de tests, benchmarks, comparatifs, Support'large des fonctions SQL ('order by et'group by notamment) non observé Comment et où optimiser? Code, Javascript, Ajax, réseau, matériel, Sortir du produit sur étagère nécessite un investissement en formation élevé, même pour des utilisateurs ayant une culture SIG et ESRI forte L Inventaire forestier national - 42 Après avoir défini un cadre d organisation des données et construit une première application, un retour d expérience est accessible. L équipe ayant peu d expérience en développement (autre que les langages propriétaire ESRI!), il y a eu peu de points soulevant l enthousiasme de relevés Parmi ces observations, on retiendra principalement la richesse des outils.net disponibles et la difficulté à apprécier la normalité des performances de l application issue des développements, difficulté de laquelle découle des interrogations sur les optimisations possibles.

43 Les attentes et espérances Intégration de la topologie dans le Web Application Developer Framework Réactivité face aux incidents'logiciels : support, patch, qui paralyseraient la chaîne de production Augmentation des performances Serveur (imagerie, requêtes) Géodatabase < shapefile < coverage! Capacité à traiter des gros volumes (dissolve notamment) Facilitation de la publication de modèles de traitement complexes pour permettre le déport d opérations lourdes Optimisation de l utilisation du cache (et donc des niveaux de zoom) dans les services «d application» / cascadés WMS, interaction OpenLayer/TileCache et ArcGIS Server L Inventaire forestier national - 43 A garder également en mémoire, ces quelques points qui n ont pas (encore?) eu d issue heureuse et sur lesquels nous attendons des avancées

44 Au final Malgré l aide d ESRI France pour les premiers tests et la décision de basculer la chaîne de production, des craintes subsistent sur les performances et la qualité ArcGIS Server 9.2 nous semble équivalent à un ArcGIS Desktop ArcView La version 9.3 sera-t-elle équivalente à un ArcGIS Desktop ArcEditor? Ce qui est nécessaire pour une application de saisie Expérience utilisateur : offrir aussi bien qu ArcView 3.3 en local mais en web, de façon transparente et avec de nouvelles fonctionnalités (topologie, accroche entre couches, stabilité) L Inventaire forestier national - 44 Pas de commentaires nécessaires.

45 L inventaire forestier national outil de connaissance du territoire boisé et naturel métropolitain IFN 2008 Rappel des références bibliographiques citées : RFF - Numéro Les 40 ans de l'inventaire forestier national : utilisation et valorisation des données recueillies, 256p IFN, Plaquette institutionnelle de l IFN, 2008 IFN, Contrat d objectif , 2007 IFN, L IF Numéro 5 : Des changements majeurs à l IFN. Septembre 2004 IFN, L IF Numéro 20 : Nouvelle cartographie forestière, de la production à l utilisation.. Christophe Tufféry, Webmapping et CMS : Originalités, innovations et illusions dans le monde du SIG en ligne,