10 ANS DE SIG À L'AGENCE DES ESPACES VERTS DE LA RÉGION ILE-DE-FRANCE : BILAN ET PERSPECTIVES

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1 10 ANS DE SIG À L'AGENCE DES ESPACES VERTS DE LA RÉGION ILE-DE-FRANCE : BILAN ET PERSPECTIVES Auteurs : Gaëlle GABRIEL Agence des espaces verts de la Région île-de-france ggabriel@aev-iledefrance.fr Accompagnée de : Julien Moura - société Isogeo Stéphane Palicot - société Memoris Olivier GAYTE société Veremes Coordonnées : Agence des espaces verts de la Région Ile-de-France Cité régionale de l environnement avenue du Général Leclerc PANTIN Logos : Public visé: Tout public ou spécialistes SIG ou développeurs Logiciels Esri utilisés : ArcGIS desktop 10.2 standard et basic, ArcSDE 9.3, ArcPAD 8, arcgis server Enterprise 10.3, ArcGIS OnLine, 3D Analyst, Data Interoperability

2 Thématique : Retour d'expérience / Conduite de projet / Communication Mots-clés : Projet SIG, Région Ile de France, espaces naturels, GPS, portail cartographique, sites distants, ArcGIS, Veremap.pro, ISOGEO, Citrix, Audit SIG Résumé : L Agence des espaces verts de la Région Île-de-France (AEV) est un établissement public administratif créé en Outil de la politique régionale en matière d environnement, elle poursuit 5 missions sur les hectares d espaces naturels et agricoles qu elle gère : aménager le territoire d Île-de-France, ouvrir les forêts et les espaces naturels, maintenir l agriculture près des villes, préserver la biodiversité et sensibiliser à l environnement. Afin de disposer d outils informatiques adaptés à l ampleur et à la diversité du patrimoine dont elle a la gestion, l Agence des espaces verts s est engagée en 2005 dans la mise en œuvre d un système d information géographique (SIG). Ce projet a été initialement dimensionné autour de 3 outils : un portail cartographique (veremap.pro / php / mapserver / PostGIS Postgre), un logiciel SIG bureautique (ArcGIS desktop 10.2/ ArcSDE / Oracle), une flotte de terminaux GNSS (Trimble GeoExplorer 6000 ArcPAD 8). 10 après la phase initiale de recensement des besoins, un bilan s avère nécessaire pour pouvoir penser le SIG de l AEV à venir. Quels sont les usages énoncés en 2005 non satisfaits en 2015? Les besoins ont-ils évolués? En quoi l architecture actuelle peut-elle répondre à l évolution de ces besoins? Quelles perspectives stratégiques peuvent être envisagées? Ainsi, un audit interne est réalisé en 2015 pour réévaluer les besoins des agents de l AEV voire les susciter. Cette démarche permettra d aboutir à la réalisation d un schéma directeur SIG pour planifier et le développer le SIG. Parallèlement à cette démarche, l architecture du SIG doit évoluer afin de simplifier et faciliter son administration. Ce projet s inscrit dans le cadre de l évolution de l architecture du SIG mise en place en Cette évolution est souhaitée dans le cadre du constat réalisé lors de l audit du SIG (juin 2012) et des objectifs de la mission SIG pour les années 2013, 2014 et La restructuration du SIG de l AEV se base donc dans un souhait de cohérence vis-à-vis des objectifs en prenant en compte les contraintes actuelles tout en tirant partie des évolutions informatiques. L objectif fonctionnel est de pouvoir mettre à jour des données SIG par le biais de 2 outils : ArcGis et le portail cartographique (Veremap.pro). Établissement public produisant des données géographiques environnementales, l AEV doit répondre à la Directive Inspire. De plus, possédant un patrimoine de données SIG croissant, il s avère nécessaire de se doter d un outil facilitant la gestion des données et métadonnées. Ainsi, pour répondre à ces objectifs, la solution ISOGEO est en cours de mise en œuvre avec comme ligne de mire la conformité des métadonnées et données à la Directive Inspire et des outils permettant le partage de l information géographique en interne et en externe. Un lien :

3 Communication 1. L AEV, un outil unique de protection des espaces naturels franciliens L Agence des espaces verts de la Région Île-de-France (AEV), établissement public régional à caractère administratif, met en œuvre la politique de la Région Île-de-France en matière d espaces verts, de forêts et de promenades (voir présentation détaillée en annexe 1). Elle gère notamment pour le compte de la Région un domaine d environ ha de forêts, de terres agricoles et d autres espaces naturels, répartis en 55 unités appelés périmètres régionaux d intervention foncière (PRIF). Son effectif est de 140 personnes, dont une moitié à Pantin, et l autre répartie sur différents sites distants (Fig. 1). 2. Le projet SIG de l AEV : de 2005 à Architecture logicielle Fig. 1 : Organisation géographique et sites d intervention de l AEV Afin de disposer d outils informatiques adaptés à l ampleur et à la diversité du patrimoine dont elle a la gestion, l AEV s est engagée en 2005 dans la mise en œuvre d un système d information géographique (SIG). Ce projet a été initialement dimensionné autour de 3 outils : un portail cartographique, un logiciel SIG bureautique, une flotte de terminaux GNSS. La conduite et le suivi du projet SIG sont assurés par la mission SIG qui regroupe une chef de projet, une chargée de mission SIG et un apprenti. Ce SIG, aujourd hui opérationnel, a été mis en place en 2006 et s appuie pour partie sur les solutions ESRI. Il est exploité par une cinquantaine d utilisateurs avancés (i.e. dotés des outils bureautiques SIG). Il est également accessible en consultation aux agents de l AEV disposant d un accès au réseau sous la forme d un portail cartographique (mapserver). Ceci concerne environ 110 utilisateurs. Parallèlement à la mise en place du SIG, un projet mobilité a été déployé pour permettre à une quarantaine d utilisateurs répartis entre le siège de l AEV

4 (Pantin) et les différents sites distants de mettre à jour des données sur le terrain. Les processus d utilisation du SIG de m AEV sont représentés figure 2. Fig. 2 : Schéma fonctionnel du SIG de l AEV La solution logicielle s appuie sur une architecture centralisée avec un stockage des données attributaires et géographiques dans un SGBDR (ArcSDE 9.3 SP1 / oracle 10 g) et sur un serveur de fichiers NAS. L architecture logicielle est illustrée figure 2. Le logiciel ArcGIS for desktop 10.2 est publié dans le logiciel CITRIX (Citrix XenDesktop 5.6 et XenApp 6.5). L AEV dispose de 7 licences Basic et de 6 licences Standard. Ce mode de fonctionnement, transparent pour les utilisateurs, permet une gestion centralisée des applications SIG et une utilisation homogène entre les différents utilisateurs (siège et sites distants), sachant que l accès au réseau de l AEV par les sites distants se fait grâce à un réseau privé virtuel (VPN). Portail cartographique Utilisation avancée Applications Serveur http Apache ArcGIS Desktop ArcGIS Editor ArcPad Studio Projet mobilité Terminaux GPS Serveur http Apache GPS analyst GPS correct Clients Bases de Données PostGIS ArcSDE ArcSDE Fig. 3 : architecture logicielle du SIG de l AEV et projet mobilité Gestion des données et exploitation avancée : ArcGIS desktop 10.2 Selon le type d utilisation et des capacités requises sur le serveur, sont à disposition différents niveaux de licence : - 6 licences flottantes Basic - 5 licences flottantes Standard - 1 licence fixe Basic - 1 licence fixe Standard Des extensions sont mises à disposition :

5 - 1 licence ArcGIS 3D Analyst (outils de modélisation 3D) - 1 licence ArcGIS Data Interoperability (outils d utilisation et de transformation des données) Consultation cartographique en ligne : Veremap.pro La consultation des données grâce au portail cartographique s appuie sur la solution veremap.pro éditée par la société Veremes. Elle est développée à partir du langage php-mapscript de MapServer. Son architecture repose sur une base de données PostgreSQL/PostGIS. Les données publiées dans veremap.pro sont dupliquées dans PostGIS à partir de la géodatabase Oracle/ArcSDE via le logiciel FME. Veremap.pro est composé de deux applications web : - un outil d administration : veremap.admin dans lequel sont définies les couches à publier, la symbologie ainsi que les droits des différents utilisateurs. - un outil de consultation : veremap.pro dans lequel les utilisateurs disposent de fonctions standards de consultation de données géographiques mais aussi de fonctions métiers adaptées à leur besoin (module cadastre, module rapport ) Projet mobilité Dans le cadre de la mise en place du projet SIG, des outils de saisie de données de terrain par solution mobile avaient été souhaités. Les données de terrain identifiées correspondent à un inventaire d objets patrimoniaux. Le processus de saisie de données : - Extraire les données de la base vers la solution mobile. - Disposer de projets cartographiques préparés et de couches de données structurées pour faciliter la saisie sur le terrain - Intégrer au retour de mission (sur les sites décentralisés) les données saisies dans la base centralisée. Cette intégration devra se faire de la manière la plus transparente possible en minimisant les manipulations manuelles, de préférence directement par les utilisateurs sans intervention de l administrateur. L ensemble du projet a été renouvelé en À ce jour sont à disposition des utilisateurs : - 7 récepteurs GNSS Trimble GeoExplorer XT série 6000 équipés d ArcPad terminaux GPS Trimble Juno SB équipés d ArcPad 8-1 terminal GPS Trimble Juno ST équipé d ArcPad 7-7 licences GPS correct - 1 licence GPS Analyst Traitements 3D L AEV s est dotée d une licence Builder Spaceeyes3D. Cette solution 3D permet de draper une orthophotographie sur un MNT, d extruder des objets vectoriels en fonction d un attribut numérique, de survoler les paysages 3D et de pouvoir l enregistrer dans un format vidéo. Traitements géographiques FME (Feature Management Engine) est utilisé pour des tâches de traitement, chargement et de conversion de données. Sont à disposition 1 licence FME fixe et 2 licences FME flottantes. La gestion des projets FME est optimisée à l aide de l applicatif web GTF. Cet outil permet de centraliser, partager et superviser les traitements FME (projet *.fmw).

6 2.2. Patrimoine de données Vecteurs et alphanumériques Les données vecteurs et alphanumériques sont stockées dans une base de données Oracle 10 g / ArcSDE SP1. Cette base de données est répliquée partiellement dans PostGIS/PostgreSQL. Elles concernent de nombreuses thématiques telles que l administratif, l aménagement, l eau, l économie, le foncier, l occupation du sol L ensemble de ces données vectorielles correspond à 978 classes d entités. Éléments de volumétrie : 74 Go utilisés par les données Oracle dont > 30 Go pour les données MAJIC 2012 et 2013 de la DGFiP > 44 Go de données vectorielles réparties en 978 classes d entités 62,7 millions d entités dont : > 3,5 millions de localisants > 2 millions de parcelles polygonales Raster & Laser aéroporté Les données raster sont centralisées sur un serveur de fichiers NAS. Elles peuvent être stockées sous différents formats : ECW non mosaïqué, TIF, JPEG 2000, PNG Elles correspondent aux orthophotographies complètes sur l Ile-de-France en 1999, 2003, 2008, 2012 et partielle en 2005 et 2008, au Modèle Numérique de Terrain sur les zones de PRIF, à FranceRaster sur l Île-de-France et à la composante raster de la BD Parcellaire sur l ensemble de l Ile-de-France ainsi qu à différentes cartes anciennes (Cartes des Chasses du Roi Cartes de Cassini, Minutes d Etat Major). Les dalles raster de la BD parcellaire sont organisées par année de mise à jour et département. Dans le cadre de projet spécifique, des missions de relevés scanner par laser aéroportés ont été réalisées sur 8 sites entre 2009 et 2011 couvrant environ 2800 ha cumulés. Éléments de volumétrie : 1,1 To pour les données raster dont > 973 Go pour les orthophotos > 71 Go pour le MNT > 13 Go pour FranceRaster > 28 Go pour la composante raster de la BD parcellaire 54,5 Go pour les données et produits du laser aéroporté Données DAO (Dessin Assisté par Ordinateur) Les données DAO sont centralisées sur un serveur de fichier NAS. Elles sont stockées au format dxf / dwg. Elles ont été produites dans le cadre d études thématiques commandées à des prestataires ou fournies par des partenaires. Ce sont généralement des relevés topographiques. Éléments de volumétrie : 468 fichiers 2,48 Go

7 Fichiers utilisateurs Les fichiers des utilisateurs sont centralisés sur un serveur NAS. Ils correspondent à des projets cartographiques (format *.mxd), des données (au format shapefile, géodatabase Personnelle ou *.dxf/*.dwg) ou des documents cartographiques (au format *.jpeg ou *.pdf). Éléments de volumétrie : 95 dossiers utilisateurs dont 473 Go # shapefiles # géodatabase 49 dossiers utilisateurs actifs 3 dossiers administrateurs 43 dossiers utilisateurs archivés # projets cartographiques (*.mxd) Flux de données Pour assurer le chargement dans la base PostGIS/PostgreSQL de données régulièrement mises à jour dans la base Oracle/ArcSDE, des flux de données ont été mis en place sous la forme de script FME *.fmw exécutés en taches planifiées. Ces scripts s exécutent hebdomadairement ou tous les jours selon la nature des données chargées. L application web GTF permet de gérer les projets FME Architecture matérielle Le système d information géographique de l Agence est structuré sur 4 serveurs : - un serveur de base de données Oracle (Windows Server 2003 R2 SP2) - un serveur d application web MapServer/PostGIS (Windows Server 2008 R2 SP1) - un serveur de publication citrix (Windows Server 2008 R2 SP1) - un serveur de fichiers NAS (Windows Server 2008 R2 SP1) Un réseau privé virtuel (VPN) permet d étendre le réseau local du siège aux sites distants et donc l accès aux serveurs tout en garantissant une liaison sécurisée. L architecture matérielle est schématisée figure 4. Fig. 4 : architecture matérielle du SIG de l AEV

8 3. Audit SIG interne : nouveaux usages, nouveaux besoins 3.1. Définition de la commande La Direction a demandé à la mission SIG de rencontrer l ensemble des représentants des différents métiers de l agence et d évaluer avec eux leurs besoins en termes de cartographie et d information géographique voire de le susciter. Établir un programme d actions à entreprendre pour répondre à ces besoins. La géomatique est un domaine dynamique où l innovation est permanente. En effet, les technologies innovantes permettent d apporter de nouvelles solutions au niveau des différentes composantes des SIG, à savoir les Outils (Logiciels, cloud), les Matériels, les Données, les Utilisateurs (formation), les Méthodes (cf. Fig.5). Fig. 5 : les composantes d un SIG. La mission SIG assure une veille technologique régulière (abonnement à des revues spécialisées, participation et audition à des conférences). Elle suit également de près les utilisateurs du SIG de l AEV et plus particulièrement les utilisateurs du logiciel bureautique ArcGIS, pour lesquels l information géographique est au centre de leur métier Méthodologie La méthode proposée pour répondre à la commande est de rencontrer les responsables de chaque service ainsi qu un agent de leur service défini par le responsable pour certains services. Chaque interview serait d une durée d environ 30 min basée sur un entretien semi-directif à partir de visuels proposés en fonction des missions en lien avec l information géographique. Cette identification sera faite à partir de : - la fiche de poste de l agent interviewé si existante - les missions du service de l agent interviewé - les procédures AEV concernant l agent interviewé - connaissances du poste/process de l agent interviewé Lors de ces entretiens sont également proposés des nouveaux process de travail, outils, données, matériels au regard des points identifiés à partir de tests internes et d exemples d autres structures. Chaque entretien est illustré par une présentation individuelle Résultats La première analyse permet de faire le bilan des besoins émis en Ces besoins s articulaient autour de 4 axes : Analyse préalable à la création d un PRIF (Outils de communications auprès des acteurs locaux, Croisement de données d occupation du sol, environnementales, administratives ) Outils adaptés à l entretien de territoires variés (Forêts périurbaines, Terres agricoles, Zones d intérêt écologique) Gestion patrimoniale (bâti, foncier, équipement) Outils pour la planification et le suivi des aménagements

9 Ces besoins sont aujourd hui satisfaits totalement ou partiellement. La seconde tendance dégagée est une satisfaction générale des agents interviewés sur la qualité de service de la mission SIG. Enfin et principalement, cet audit a permis de faire un point vraisemblablement exhaustif des besoins des services en termes d information géographique et de cartographie. Ces besoins avaient été pour la plupart identifiés au préalable mais jamais formalisés. Cet audit aboutira fin octobre 2015 par une synthèse des besoins émis sous la forme de fiches PROJET rédigées conjointement avec les services concernés présentée en comité de Direction. Ces fiches PROJET présenteront un descriptif du projet, les objectifs, une proposition de mise en œuvre et un certain nombre d indicateurs permettant l arbitrage. Cet arbitrage permettra d aboutir à la réalisation d un schéma directeur SIG et ainsi planifier et développer le SIG de l AEV. Parallèlement à cette démarche, un projet de migration de l architecture SIG est entrepris pour faciliter l administration des données. 4. Projet de migration PostGIS/PostGre-ArcGIS-Veremap.pro 4.1. Objectifs Dans le cadre de la mise en place du contrat de maintenance ESRI, une mise à jour de la licence serveur est prévue. ArcSDE/ArcIMS sera remplacé par ArcGIS Server Enterprise Standard. Cette nouvelle version prend en charge le SGBD PostgreSQL. Ainsi en toute logique l objectif est de consolider les bases de données SIG actuelles en une seule base de données géographique gérée soit par PostgreSQL ou Oracle. Afin de pouvoir évaluer le projet d un dispositif de stockage unique, une étude de faisabilité a été menée en juillet Parmi les scenarii présentés dans l étude, le scenario retenu porte sur un stockage de l ensemble des données dans une base PostgreSQL/PostGIS enregistrée en SDE en format PG_GEOMETRY, et ce pour les raisons suivantes : - 1 seule base de données à gérer et 1 seul format de stockage - Compatibilités ArcGIS / PostGIS / Veremap pour la lecture / édition - Accès à la plupart des fonctionnalités ArcGIS d une géodatabase entreprise SDE. Ainsi la consolidation des 2 bases de données permettra une meilleure interopérabilité entre nos outils cartographiques (portail cartographique et ArcGIS). De plus, cette restructuration permet de prendre en compte un nouveau besoin : le dialogue outils CAO/DAO (autocad) et outils SIG. Des solutions telles que Autocad Map3D ou ArcGIS for AutoCAD doivent être évaluées. Enfin la mise en œuvre d un portail cartographique en extranet permettrait de répondre à un certain nombre de besoins (mise en ligne des balades plus ergonomique, cartes interactives thématiques ). La restructuration de l architecture du SIG est schématisée figure 5.

10 Portail cartographique Utilisation avancée / Administrateurs Navigateur? Cartographie grand public Serveur http Apache SIG nomade SIG Web SIG mobile CAO / DAO SIG 3D?? Format de stockage de géométrie UNIQUE Cartouche spatial SGBD ORACLE Fig. 5 : Évolution de l architecture logicielle et flux de données vectorielles SIG. La mise en œuvre de ce projet est actuellement en cours. Afin de gérer le cas où plusieurs applications accèdent aux données en édition, les contraintes et procédures à étudier et valider avant mise en production sont en cours de définition. Les mises à jour de logiciels envisagées sont présentées dans le tableau 1. La finalisation de ce projet est prévue pour fin Tab. 1: Bilan des outils, de leur version actuelle et upgrade prévus en 2015 outils versions actuelles versions envisagées 2015 Postgre SQL PostGIS mapserver CGI PHP Oracle 10g R2 - ArcGIS for server / ArcSDE sp1 Enterprise Standard 10.3 Citrix XenApp ArcGIS desktop Veremap.pro 2014_ FME Desktop 2012 sp4, 2014 sp GTF ArcPad 10, 8, Étapes La réflexion sur ce projet a débuté en 2012 dans le cadre d un audit réalisé par IETI Consultants qui en déduisait des préconisations fonctionnelles et techniques inhérentes à un dispositif de stockage unique. Pour faire suite à ce constat, une étude de faisabilité a été réalisée par ArxiT en 2013 dans le cadre de l assistance à maitrise d ouvrage du SIG de l AEV. Cette étude a conclu à l architecture suivante : SGBD PostgreSQL/PostGIS - Geodatabase SDE avec

11 un format de stockage unique en PG_GEOMETRY. Parallèlement à cette étude, des préconisations pour l interopérabilité ArcGIS/PostGIS/ Geodatabase avec Veremap.pro ont été faites par ESRI France en Veremes a également produit une étude pour évaluer les possibilités d exploitation des données Postgis de Veremap.pro avec QGIS et ArcGIS. Cette phase d étude aboutit au projet de mise en œuvre d un serveur test PostGIS ArcGIS Veremap.pro. Ce projet est réalisé conjointement dans le cadre des marchés d assistance du SIG de l AEV : les sociétés mémoris et veremes. La coordination est assurée par la mission SIG de l AEV Enjeux techniques Les enjeux techniques sur ce projet concernent différents points d interopérabilité d une base de données : Format de stockage de données Procédure de création de données Intégrité des données o Géométries invalides o Géométries nulles o Type de champs texte Gestion des droits 4.4. Déroulé du projet de mise en œuvre du serveur test Le projet est structuré en différentes étapes réparties entre les deux assistances. Certaines phases sont produites en binôme. Au 15 septembre 2015, le projet en est à l étape n 2.

12 5. Valorisation du patrimoine de données et Directive INSPIRE : projet ISOGEO 5.1. Patrimoine de données S il existe déjà un catalogue interne en la présence de l intranet SIGP, dans la rubrique «Inventaire des données» qui dresse la liste des métadonnées disponibles à l AEV, celui-ci ne répond pas aux exigences d INSPIRE et ne représente pas la solution la plus efficace. En effet, il s agit d une simple liste non exhaustive de liens renvoyant vers des fichiers word (.doc) ou.pdf (voir figure 6 ci-dessous). Fig. 6 : Référencement des métadonnées via l intranet de l AEV, source Intranet de l AEV 2014 De plus, ces métadonnées ne sont pas rédigées à l aide d un éditeur de métadonnées conforme à la norme ISO L audit réalisé en 2012 soulignait déjà le besoin pour l AEV d améliorer l organisation et l homogénéité des dispositifs de gestion et d intégration de données ainsi que leurs diffusions avec leurs métadonnées. À ce jour, l inventaire des données est maitrisé par un fichier Excel (AEVcatalogue). Ce fichier a été produit à partir d un scan de la base de données SDE en avril Il est depuis ce jour mis à jour manuellement Outil de gestion des métadonnées : quel sont les besoins? Établissement public produisant des données géographiques concernant certains thèmes figurant dans les annexes de la Directive Inspire, l AEV a souhaité acquérir et mettre en œuvre une solution de gestion et diffusion de métadonnées et de données géographiques pour, d une part répondre aux obligations de la Directive INSPIRE, d autre part valoriser le patrimoine de données de l Agence des espaces verts de la Région Île-de-France. En effet, l objectif premier est de permettre à l AEV d'être autonome pour la création, la mise à jour et la diffusion (interne, partenaires et grand public) de fiches de métadonnées géographiques, et ce en respectant les règles fixées par les règlements européens en vigueur précisant les conditions de mise en œuvre de la Directive INSPIRE. L objectif second est de doter l AEV d un outil permettant également la visualisation et la diffusion des données produites par l AEV.

13 Ce marché comprend : L installation et le paramétrage de la solution Les prestations d accompagnement à la mise en œuvre, La formation des administrateurs, La maintenance, La réalisation de prestations complémentaires Phasage du projet : outil de gestion de métadonnées Octobre 2010 : Contrat de Partenariat AEV/Isogeo > Test de la solution ISOGEO V : état de l art phase de test 21 octobre 2014 : publication du marché (MAPA bons de commande) Mise en place d'une solution de gestion et diffusion de métadonnées et de données géographiques conforme aux exigences de la Directive INSPIRE 27 février 2015 : Notification du marché - société ISOGEO 5.4. Solution ISOGEO La solution ISOGEO est présentée à partir de ce lien : Phasage du projet Les étapes du projet mis en œuvre à l AEV sont : L installation et le paramétrage de la solution Les prestations d accompagnement à la mise en œuvre, La formation des administrateurs, La maintenance, La réalisation de prestations complémentaires : rédaction de fiches de métadonnées, mise à disposition de compétences.