Etude sur la mise en place d un catalogue des données géographiques à Nantes Métropole

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1 NANTES METROPOLE Direction des Informations Géographiques Service Géomatique NANTES Cedex 9 Edition 1 Révision 0 Date : 30 Août 2007 Etude sur la mise en place d un catalogue des données géographiques à Nantes Métropole!! Françoise Cherel Examen Professionnel Ingénieurs des Travaux Géographiques et Cartographique de l Etat

2 ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE

3 ORGANISME D ACCUEIL Direction des Informations Géographiques Service géomatique Nantes Métropole NANTES Cedex 9 AUTEUR Françoise Cherel Service Géomatique TITRE Etude sur la mise en place d un catalogue des données géographiques à Nantes Métropole DOMAINE Traitement de l Information Géographique, SIG RESUME La Direction des Informations Géographiques est responsable du SIG de Nantes Métropole. Elle souhaite mettre en place un catalogue des données géographiques, ceci afin de porter à connaissance le patrimoine des données et de faciliter l usage de l information géographique au sein des services de la collectivité. Ce catalogue sera dans un premier temps destiné à l'intranet avant d être disponible sur Internet. Cette volonté arrive à un instant charnière entre une réorganisation complète des données sous un serveur fédérateur, le souhait de développer plus largement le SIG à Nantes Métropole, la refonte du portail géographique et les futures obligations européennes de mise à disposition des données géographiques. Après une présentation du contexte de cette étude et un état des lieux du catalogage dans la communauté de l information géographique, ce mémoire expose les préconisations attendues pour l outil de catalogage et les scénarios envisagés. MOTS CLES Catalogage, Métadonnées, SIG, Normes, ISO 19115, ISO 19139, INSPIRE, Serveur Spatial, GéoSource, Géoportail, Moissonnage. Note au lecteur : Les annexes sont regroupées dans document joint au rapport. ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE

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6 1. CONTEXTE DE L ETUDE 1.1 NANTES METROPOLE La Communauté Urbaine La Communauté Urbaine de Nantes possède le statut d Etablissement Public de Coopération Intercommunale (EPCI). Elle a été crée le 1er Janvier 2001 sous le régime de la loi Chevènement 1 qui impose le principe de continuité géographique, regroupement de plusieurs communes d un seul tenant et sans enclave, qui forment, à la date de sa création, un ensemble de plus de habitants. Ces communes s associent au sein d un espace de solidarité pour élaborer et conduire ensemble un projet commun de développement urbain et d aménagement de leur territoire. La Communauté Urbaine de Nantes (CUN) prend le nom de Nantes Métropole en Elle est composée aujourd hui de 24 communes et regroupe habitants sur un territoire de hectares. Nantes Métropole a choisi de sectoriser son territoire en 10 pôles de proximité. Ils sont constitués sur la base d une homogénéité démographique et permettent une gestion déconcentrée d une partie du service public Les compétences La Communauté Urbaine exerce de plein droit, en lieu et place des communes, les compétences fixées par la loi dans les six blocs de compétences ci-dessous : Le développement et l aménagement économique, social et culturel de l espace communautaire L aménagement de l espace communautaire L équilibre social de l habitat sur le territoire communautaire La politique de la ville dans la communauté La gestion des services d intérêt collectif La protection et mise en valeur de l environnement, et politique du cadre de vie En plus des compétences obligatoires qu'elle exerce, Nantes Métropole assure des compétences supplémentaires facultatives dont en partie : l hébergement des gens du voyage, les actions foncières, des actions et réalisations en faveur des personnes handicapées, le maintien ou le rétablissement des équilibres naturels (environnement), la prévention des risques Afin de mettre en oeuvre ces compétences, Nantes Métropole s articule autour d une organisation administrative qui s'appuie sur six grandes directions 3. A sa constitution, la Communauté Urbaine de Nantes a pris à sa charge le SIG, anciennement compétence de la Ville de Nantes, sachant qu il s agit d un outil transversal indispensable à la gestion du territoire. 1 Loi n du 12 juillet Découpage de Nantes Métropole en 10 pôles de proximités, voir Annexe 1 3 Détail de l organigramme de Nantes Métropole, voir Annexe 2 ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 1

7 1.2 PRESENTATION DU SIG Le Système d Information Géographique (SIG) de Nantes Métropole est sous la responsabilité de la Direction des Informations Géographiques (DIG). Cette direction s intègre dans l organigramme de Nantes Métropole au sein de la Direction du Système d Information (DSI) elle-même rattachée à la Direction Générale des Services Fonctionnels (DGSF). La DSI gère le patrimoine, l installation et la sécurité informatique ainsi que la maîtrise d œuvre des projets informatiques. La DIG a pour mission la mise en œuvre du SIG. Elle administre, intègre, contrôle et met à disposition les données géographiques de référence et métier du territoire de la collectivité. La DIG a la maîtrise d œuvre des projets informatiques s appuyant sur la donnée géographique et offre son support et son expertise aux services utilisateurs. Elle couvre les besoins de la Communauté Urbaine et de la Ville de Nantes, de part la mutualisation des budgets de la DSI. Le budget annuel de la DIG est d environ 2 millions d'euros, coût de la masse salariale, fonctionnement et investissement. Le budget de Nantes Métropole est de 928 millions d'euros Les acteurs Les acteurs sont nombreux, nous pouvons les regrouper selon les catégories suivantes : les administrateurs : ils assurent la modélisation, l organisation des données, la mise en place des contrôles. les gestionnaires : ils sont producteurs de données et en assurent la mise à jour et le contrôle. les utilisateurs en exploitation : ils exploitent les données pour en retirer une valeur ajoutée, planifier la politique de la Métropole au travers d analyses thématiques, de croisement d information (carte du bruit, prévention des risques, géocodage ) les utilisateurs en consultation : ils ont besoin de connaître le territoire, préparer un projet d aménagement, de s appuyer sur les données géographiques au travers de consultation qui ne demande pas une forte connaissance des techniques de l'information géographique. les partenaires avec qui la DIG met en place des conventions d échange de données. Nous comptons parmi les acteurs, les décideurs, qui fixent les orientations du SIG ou qui s'y réfèrent pour décider de la politique urbaine. Ces personnes ne manipulent pas directement les données, mais elles ont besoin de connaître le patrimoine et les potentialités du SIG pour la prise de décision La Direction des Informations Géographiques La Direction des Informations Géographiques 1 regroupe 25 personnes, elle est encadrée par un Directeur, assisté d une secrétaire. La direction s organise autour de quatre services, chargés de la production : service acquisition service géomatique service diffusion service relations partenaires et d une cellule, chargée des relations inter-services : développement du SIG 1 Organigramme, voir Annexe 3 ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 2

8 Le service acquisition a un double rôle : celui d intégration, mise à jour et contrôle des données de référence 1 du SIG et celui de suivi des levés topographiques pour les besoins de travaux de voiries et d aménagement. Pour des besoins d homogénéité des levés topographiques, les géomètres sous-traitants sont dans l obligation de s appuyer sur le RGF93, ils ont à disposition une infrastructure topographique au travers d une station GPS permanente active (GPRS). Acteurs : gestionnaires, utilisateurs en 'exploitation', 'consultation'. L intégration des données de référence, internes ou externes à Nantes Métropole, n est pas à ce jour accompagnée de saisie de métadonnées. La connaissance de la mise à jour, de la validité de la donnée est culturelle. Le service géomatique administre et gère le modèle de donnée géographique. Il met en place et assure le suivi des outils nécessaires à l intégration et au contrôle de l ensemble des données de référence et métier 2, soit au travers de développements internes, soit au travers de prestations externes. Pour les projets s appuyant sur des données géographiques, il apporte son expertise géographique au maître d œuvre. Le rôle de ce service tend à définir l organisation des flux de données et soutenir les acteurs métiers qui, souvent, ont un besoin d expertise pour la compréhension de la dimension géographique de leurs données (par opposition à une carte). Acteurs : administrateurs, gestionnaires, utilisateurs en 'exploitation'. Les métadonnées doivent permettre une meilleure connaissance des donnés administrées et en particulier des données métier. La donnée métier circule entre services, elle ne reste pas l apanage du seul service producteur, elle doit alors être clairement renseignée pour être mieux appréhendée par tous les acteurs 3. Le service diffusion est en contact direct avec les utilisateurs et les services. Il réalise des cartes thématiques ou fond de plan, il apporte son assistance technique aux utilisateurs du SIG et il se charge de la livraison des données numériques pour les bureaux d étude et les partenaires. Acteurs : utilisateurs en 'exploitation'. Ce service est en forte demande d'un catalogue : besoin d'une connaissance exhaustive du patrimoine de donnée (l'information sur l'intégration de nouvelles données n'est pas toujours communiquée), et de leur potentiel d'exploitation (dates, échelles...). La diffusion des données du SIG n'est pas accompagnée de métadonnées, ce qui n est pas souhaitable pour une utilisation optimale. La mise à disposition d un catalogue, permet également aux utilisateurs d orienter leur demande, ce qui est un gain de temps pour le service diffusion. Le service relations partenaires a pour mission de mettre en place les conventions d échange des données géographiques entre Nantes Métropole et les communes constituant la Communauté Urbaine. Il est également tourné vers les autorités publiques extérieures traitant de l information géographique tant au niveau régional que national. Acteurs : utilisateurs en 'consultation'. La cellule développement du SIG, récemment mise en place, a pour mission d informer les services des potentiels du SIG comme aide à la décision, à la planification et à la gestion du territoire. Le développement s accompagne de la mise en place de correspondants SIG, traits d'unions entre la DIG et les services de Nantes Métropole. Acteurs : utilisateurs en 'exploitation'. Cette nouvelle cellule aura la charge d'informer sur le catalogue qui sera un support de communication sur le SIG. 1 Données de référence : définition, voir Lexique 2 Données métier : définition, voir Lexique 3 Le service de l économie qui gère les terrains des zones d activité au sein de son propre SIG a besoin, outre des données fond de plan, de données issues d autres métiers tels les réseaux d eau, d assainissement pour offrir une meilleure connaissance de son territoire. ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 3

9 Les services producteurs de données métier La Direction des Informations Géographiques administre le SIG, mais elle ne saurait prendre sa place sans le large réseau de producteurs de données métier. Les producteurs s appuient sur les données du SIG pour produire les données métier qui alimentent la base de données géographique : ils sont autonomes, mais ont l assistance de la DIG, ils sont gestionnaires de leur donnée. Nous comptons une cinquantaine de personnes qui se répartissent dans les services de l eau, de l assainissement, de l urbanisme, des transports, de la voirie, de l économie. Ces personnes ont une bonne connaissance de la donnée géographique et des outils SIG. Les utilisateurs producteurs n accompagnent pas les données métier de métadonnées Les utilisateurs Les utilisateurs en exploitation sont généralement créateurs de valeur ajoutée, ils font cohabiter différentes données métier et de référence pour la mise en place de projets, la gestion du territoire comme la gestion des risques, du bruit... Il peut également s agir de création de cartes thématiques. Ces utilisateurs ont besoin d'un catalogue pour connaître l ensemble des données géographiques disponibles pour la mise en place de leur projet et pour une utilisation pertinente de celles-ci. Est-il correct de croiser des informations à échelles ou dates non homogènes? Les utilisateurs en consultation s appuient sur les données du SIG pour des besoins de connaissance du territoire, de localisation, d information métier, des besoins simple de cartographie. Exemple : localiser les circuits de transport scolaire d une commune. Les utilisateurs en consultation peuvent faire une utilisation ou une interprétation erronée de la donnée sans métadonnée Les partenaires Les partenaires sont locaux et fournissent à la DIG des données qu elle intègre dans le SIG. Il s agit essentiellement d échange de données, parfois sans formalisation de format. Les organismes principaux sont la SEMITAN (Transport urbain de Nantes Métropole), le SDIS 1, l Office du Tourisme, la DDE 2, la Chambre d Agriculture. Les partenaires n accompagnent pas encore leurs données de métadonnées Les données Les données géographiques sont disparates de part leur origine, leur qualité, leur échelle, leur couverture géographique, la fréquence de leur mise à jour. La date de la donnée apparaît comme essentielle pour bon nombre d'utilisateurs, sachant que nous sommes sur un territoire qui évolue très rapidement 3. Elles sont acquises au travers de différents circuits tels que : la production en local de données de référence (mise à jour différentielle du bâti et de la voirie issus des données cadastrales, courbes de niveau) ou de données métier (eau, assainissement, PLU, plans topographiques au 1/200 ), des conventions avec des partenaires, les données sont traitées comme telles ou adaptées au besoin de la collectivité (Cadastre, Transport Urbain), des achats sur étagère auprès de producteurs (Scan25, Multinet, BdOrtho ), des achats au travers de commandes spécifiques de la collectivité (orthophotographie urbaine à 20cm, occupation du sol). 1 Service Départemental d Incendie et de Secours 2 Direction Départementale de l'equipement 3 A Nantes Métropole, augmentation de 10% de sa population entre les recensements de 1990 et ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 4

10 Les données topographiques issues des plans avant et après travaux d aménagement ne sont pas intégrées au SIG : elles sont dans une base de données indépendante. La volonté est, aujourd hui, de les migrer dans la base de données du SIG et d aller au mieux vers une homogénéité et exhaustivité sur le territoire. Elles pourront ainsi s intégrer totalement au SIG 1. Du fait de la complexité de l administration des données due au nombre grandissant des plates-formes applicatives, des origines et formats diverses des données, Nantes Métropole a mis en œuvre la réalisation d une base de donnée localisée unique et fédératrice sous Oracle Spatial 2. Les métadonnées sont à produire, pour les données produites par Nantes Métropole, ou à acquérir, pour les données achetées auprès des producteurs (sous forme de métadonnées ou de document de spécifications) Les outils La Direction des Informations Géographiques et les services utilisateurs sont équipés de nombreux logiciels traitant de l information géographique ou topographique. Les logiciels à disposition diffèrent selon leur niveau d utilisation : administration, gestion, exploitation, consultation et leur orientation SIG ou topographique. Nous retrouvons dans cette classification les différents niveaux d'utilisateurs détaillés dans le chapitre Les acteurs. Administration : gestion des modèles de données, contrôle de cohérence de base. Gestion : saisie, contrôle et validation des données. Exploitation : utilisation et croisement des données à des fins de projets, cartographie thématique. Consultation : consultation des données sans manipulation, affichage simple. Niveau d utilisation Solutions SIG Nombre Solutions Nombre Solutions d utilisateurs topographiques d utilisateurs Dessin APIC 4 Ascodès 1 Mapinfo 1 MapXtrème 1 Sitéco 3 1 AutocadMap 1 APIC 15 Topstation 7 Mapinfo 18 Canevas 1 Sitéco 1 AutocadMap 3 Esri (ArcGis) 3 Mapinfo 59 Autocad Esri (ArcIms, ArcGis) 4 APIC 50 Ascodes 1 Autocad 89 Mapinfo 108 Illustrator 1 Administration 8 Gestion 48 Exploitation Consultation 341 Canevas illimité Géonantes 4 illimité Sitéco 40 AutocadMap 30 Esri (ArcIMS) 22 Nombre d utilisateurs Tableau 1 : Outils SIG Ce tableau a été réalisé à partir d'une concaténation d'informations : nombre de licences effectivement utilisées, liste des applications, enquête auprès des utilisateurs. Un détail est proposé en Annexe 4 1 L intégration des données topographiques dans le SIG est actuellement en cours : fin prévue pour la fin Projet mené sur deux ans avec l aide de la société ALCER, par le service Géomatique, achevé début Développé sur le moteur ActiGIS, produit libre propriétaire, système d'information géographique sur client web léger SVG/XML 4 Portail Nantes Métropole développé sur un moteur MapXtrème ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 5

11 A ces logiciels vient s ajouter le logiciel FME 1 qui permet la conversion de format de données, y compris le format Oracle Spatial. Les données externes (partenaires, produits sur étagère) seront à terme systématiquement intégrées au travers de cet outil. La complexité de part la multiplicité L acquisition des données se faisant au travers de différents outils, on observe une duplication des données, sous différents formats, pour que chaque plate-forme puisse accéder à l ensemble des données. Un projet mené sur deux ans a eu pour but de restructurer l architecture informatique du SIG autour d une même et unique base de données centralisée, sous Oracle Spatial, ceci afin de limiter la complexité des stockages et des transformations de formats. Cette nouvelle organisation doit permettre une administration simplifiée, une meilleure connaissance du patrimoine de données pour l ensemble des acteurs du SIG au sein des services. L ensemble des données est désormais centralisé dans un Serveur Spatial Fédérateur (SSF) 2. 1 Feature Manipulation Engine : boite à outils de traitement et conversion de données 2 Il comporte une partie privée pour la gestion et le contrôle des données et une partie publique pour leur diffusion. ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 6

12 1.2.4 L organisation et les flux Les données sont désormais stockées sous Oracle Spatial 10g dans deux espaces distincts : Un espace privé réservé à l administration et à la production des données géographiques du référentiel et des métiers. Ces données ne sont visibles que par un nombre restreint de personnes. Aujourd hui, l ensemble des données métier n est pas encore géré sous Oracle Spatial, mais le renouvellement des applications va dans ce sens. Les données métier non encore gérées sous la nouvelle architecture Oracle Spatial sont importées directement dans l Espace Public. Un espace public réservé à la consultation des données jugées diffusables et d intérêt commun. Ces données sont visibles par l ensemble des acteurs internes du SIG. Les données externes (produits achetés ou partenaires) ne demandant pas de gestion particulière sont directement intégrées dans l Espace Public. Il faut noter que les outils SIG (APIC, Mapinfo, ArcGis) accèdent aux données au travers d'un paramétrage propre à chacun d'entre eux. ADMINISTRATION, GESTION Données NM DIG (référentiel) Actualisation voirie, bâti Adresse OCS Ortho 20cm Plans topographiques SERVICES (métiers) Eau, Assainissement Elections Signalisation Etat de la voirie Espace vert, Déchets Transports scolaires Zones d activités Oracle Spatial SSF Espace Privé Mise à jour Données Externes PRODUITS Cadastre PRODUITS BdTopo BdOrtho Scan25 Multinet PARTENAIRES Réseau Bus, Tramvay Hôtel, restaurant Agriculture Publication 1 CONSULTATION, EXPOLITATION Projets Connaissance territoire Consultation Portail Intranet / Internet Espace Public Paramétrage SIG Données géographiques support d applications Diffusion aux partenaires Bureaux d études Apic Mapinfo AutocadMap ArcIMS, ArcGIS Figure 1 : Organisation et flux des données Le catalogage ne concerne aujourd hui que les données de l Espace Public. 1 Publication des données de références ou métiers, diffusables, au travers de vues matérialisées Oracle. ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 7

13 1.3 PRESENTATION DE L ETUDE L origine de la demande «La difficulté d'accès aux données est l'un des principaux obstacles au développement de l utilisation des SIG. Cette difficulté tient à des aspects techniques (formats), financiers (tarifs) et législatifs (propriétés intellectuelles, diffusion des données publiques), mais aussi à la méconnaissance des données existantes. Le catalogue de données est le moyen d'améliorer cette situation. Il accompagne l'évolution à laquelle nous assistons aujourd'hui : le passage de la circulation des représentations - la carte toute faite - à la circulation des informations à partir desquelles seront faites les cartes.» 1 L'origine de la demande se situe dans un contexte de besoin de catalogage des données géographiques que se soit en interne à Nantes Métropole ou en externe (Européen, National, Départemental). Le catalogage est une demande interne, qui répond à : un besoin de faciliter l'usage du SIG à Nantes Métropole la nécessité d informer les services sur les données géographiques diffusables : recenser les données (patrimoine), préciser les caractéristiques et les usages de la donnée (métadonnées) un volet indispensable de l administration de données Et qui s intègre, en externe, dans : le contexte de la directive européenne INSPIRE la démarche du Géoportail les groupes de travail départementaux et régionaux sur l inventaire des données : Club SIG44 2, GéoPAL 3. La nécessité de mettre en place un catalogage, a été exprimée en 2005, par le chef de service de la géomatique. Puis, cette volonté a été formalisée par le Directeur de la DIG, dans son rapport sur l état des lieux de l information géographique à Nantes Métropole, en Septembre 2006 : (...) Faciliter l usage de l information géographique au sein des services : informer sur les potentialités de l'information Géographique au travers du catalogage : faire connaître le patrimoine de données existantes et leurs limites d'usage (...) Il est également dans le porter à connaissance de ces données et de leurs domaines d utilisation par la réalisation d un catalogue ( ) L utilisation grandissante de l information géographique dans les services de Nantes Métropole, le nombre croissant des données, support de nombreux métiers en interactions, travail d échange, de communication, d information, a amené la DIG à rendre prioritaire le projet de catalogage dans ses objectifs à court terme Les besoins Nantes Métropole souhaite offrir, au travers du catalogage, une meilleure connaissance du patrimoine des données géographiques, de leurs domaines et limites d'utilisation. Les métadonnées, source d information sur les données, doivent être créées et alimenter le catalogue. Le catalogue doit répondre à un besoin interne, il doit permettre à tous les acteurs du SIG d avoir une vue sur l ensemble du patrimoine de données et de trouver plus facilement les données qui correspondent à leurs besoins. Le catalogue s adresse également aux partenaires et au grand public. Il répond par la même, à la directive INSPIRE voir 2.3 Directive INSPIRE au travers du portail Internet. Il s adresse aussi bien à ceux qui n ont qu une faible connaissance du SIG, qu aux utilisateurs avertis, producteurs ou non de données. Il doit présenter des informations claires et compréhensibles par tout public. Il doit également permettre aux administrateurs, une meilleure gestion et un meilleur suivi du patrimoine de données. 1 CNIG : Le catalogage et les métadonnées, fiche n 23, SIG 44 : projet de plate-forme d'échange du Conseil Général de Loire-Atlantique. 3 GéoPAL : projet de portail regroupant les services régionaux de l'état et les collectivités territoriales de la région des Pays-de-la-Loire ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 8

14 1.3.3 L intégration dans l'architecture existante Le projet du Serveur Spatial Fédérateur (SSF) a fait l objet d une pré-étude qui a abouti à la proposition d une architecture sous Oracle Spatial. Le choix se justifie du fait que : - Oracle Spatial est compatible avec l ensemble des outils SIG de Nantes Métropole, ils ont un accès direct à la base de données centralisée, - Oracle est le SGBD préconisé par la DSI de Nantes Métropole, - les expériences d architecture similaire dans d autres collectivités s avèrent positives 1. De ce fait, la DSI a installé un serveur sous Oracle Spatial entièrement dédié à l information géographique. Les coûts matériels et logiciels de mise en place s élèvent à environ Euros. Serveur BULL NovaScale 4040 : 2 processeurs Intel Itanium 2 1,5GHZ/4MB 8 gigas de mémoire 2 disques en miroir (raid1) de 36 gigas pour l'os et un espace de 130Go sur une baie externe partagée pour les données. 2 processeurs, 8 gigas de mémoire Total serveur Oracle Licence Oracle Entreprise par processeur Cartouche Spatial par processeur Total Oracle Total SERVEUR SPATIAL Euros Euros * Euros * Euros Euros Tableau 2 : Coût matériel et logiciel de mise en place du Serveur Spatial Fédérateur Dans un souci d homogénéité de l architecture du SIG, la DSI préconise désormais une centralisation des données géographiques, sous ce serveur dédié. Le catalogue doit s intégrer dans cette architecture. La proximité des données permettra d alimenter certains champs de métadonnées par des automatismes s appuyant sur les données comme l étendue de la donnée, son système de référencement, la liste des attributs. Elle permet également d assurer une cohérence entre la base des données géographiques et la base des métadonnées comme la vérification de l ajout ou suppression de données Les limites Les limites de contenu Dans un premier temps le catalogue ne concerne que la description de la donnée (métadonnées), il ne concerne pas la description des attributs des données géographiques (dictionnaire de données). Il faut toutefois prendre en compte le volet dictionnaire de données'dans l étude afin de pouvoir l intégrer ultérieurement dans le catalogue, soit directement, soit au travers d un lien. Ces deux parties (catalogue, dictionnaire de données) sont scindées afin d ouvrir le catalogue à la consultation le plus rapidement possible. 1 Enquête menée par la Société Alcer, lors de la pré-étude. ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 9

15 Les limites de contexte Dans cette étude, nous nous limiterons à l outil de catalogage. L outil de consultation pour le grand public (Intranet/Internet) s intègre dans un projet plus large Géonantes, portail géographique de Nantes Métropole. Seules les données diffusables à l ensemble des utilisateurs de Nantes Métropole, aux partenaires et au grand public (SSF Espace Public 1 ) sont cataloguées. Note : le catalogue ne concerne que les métadonnées sur la description des données géographiques et non les métadonnées des services d accès aux données ou aux métadonnées La mise en place du projet La mise en place du catalogue fait l'objet d'un projet à la DIG, scindé en deux grandes parties : - une partie étude - une partie réalisation Phasage Etapes Planning Etude Réalisation Recensement les données à cataloguer et organisation Définition les champs retenus pour les métadonnées, Modèle Conceptuel de Données, architecture de la base Définition du circuit de saisie des métadonnées Spécifications des fonctionnalités de l outil Tests, études de propositions Choix de l outil Mise en place de l outil Saisie des métadonnées Intégration de l outil de consultation dans le nouveau portail de Nantes Métropole Intégration dans les outils SIG (APIC, Mapinfo ) Tableau 3 : Phasage du projet Le groupe projet est composé de l ensemble du service géomatique, ainsi que d'un représentant de chaque service de la DIG. Le comité de pilotage est composé du directeur de la DIG et des responsables de services. Ses membres se réunissent hebdomadairement dans le cadre plus général de suivi de Direction. Au sein de cette organisation, mon rôle est de mener la conduite de ce projet et de rendre compte au comité de pilotage. Chaque étape fait l objet d une validation par le groupe projet. Le comité de pilotage aborde régulièrement le projet catalogage lors des réunions hebdomadaires pour suivi et réorientation si nécessaire. Validation de l'étude Juillet Janv. Juillet Déc. Janv lancement Tableau 4 : Macro planning projet catalogage Ce mémoire permet d'apporter les réponses à la phase étude du projet et doit aider le comité de pilotage au choix de l'outil. 1 Voir Glossaire SSF Espace Public/ Espace Privé et Figure 1 : Organisation et flux des données 2 Catalogage des métadonnées des services web (WMS, WFS, CSW ) ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 10

16 2. CATALOGAGE : ETAT DES LIEUX 2.1 DEFINITIONS Catalogue L'une des tâches liées à l'administration des données géographiques est le catalogage. Le produit de ce travail est appelé catalogue : il correspond à une compilation organisée des métadonnées au travers de fiches décrivant les données. Un catalogue est composé d un ensemble de fiches décrivant les lots de données. Les lots peuvent être regroupés selon leur thématique, leur étendue géographique, leurs producteurs L'objectif est de décrire le contenu du stock de données afin que toute personne concernée puisse en avoir connaissance facilement et rapidement, et d obtenir les informations nécessaires à une utilisation pertinente des données. Le catalogue a pour but de répondre aux questions de base que tout utilisateur potentiel se pose vis-à-vis d'un jeu de données qu'il ne connaît pas : Que contient réellement ce jeu de données? Que puis-je faire avec? A quelles échelles puis-je l'utiliser? Comment a-t-il été créé? Quelle est sa qualité? Qui en est le propriétaire? Quels sont mes droits d'usage? Qui contacter pour me le procurer? A quoi ressemble-t-il? Quelle est la date de la dernière mise à jour? Le catalogue est un moyen de communiquer avec et entre les acteurs du SIG. L'opération de catalogage peut s'avérer longue et plutôt difficile selon le contexte (difficultés pour retracer l'historique, manque d'informations formalisées, non connaissance de la signification des champs, politique de diffusion des données non définie ou encore floue...). Un des éléments clé du catalogue est d en assurer sa mise à jour, il est donc indispensable de définir un circuit de mise à jour de la métadonnée et de désigner un responsable. Un des aspects non négligeables du catalogage est la réalisation de gains économiques potentiels. La connaissance de l existence d une donnée évite tout doublon d acquisition, elle permet le partage quand les droits d utilisation le permettent Métadonnées Une métadonnée (du grec meta "après" et du latin data "informations") est une donnée qui renseigne sur la nature de certaines autres données et qui permet ainsi leur utilisation pertinente. 1 Les métadonnées se définissent comme les données décrivant une ressource. Il s agit donc de toutes les informations que l on peut recueillir et mettre à disposition pour décrire une ressource. Il s agit plus particulièrement : Des informations d identification : intitulé, description, dates, version, résumé, la description de l étendue géographique de la ressource, aperçus, des informations sur les emplois possibles, les contraintes légales et de sécurité attachées à la ressource, Des informations de représentation spatiale : type de données (vecteur, rasteur), surfaces, lignes Des informations de qualité organisées en : mesures de qualité relatives aux critères suivants : précision géométrique, temporelle et sémantique, exhaustivité. informations de généalogie : description des sources et des processus appliqués aux sources. De la description du contenu (dictionnaire de données), de l identification des systèmes de référence des coordonnées, des modalités de présentation, des modalités de diffusion et des modalités de maintenance. Les métadonnées peuvent concerner des données directement ou indirectement localisées. 1 Office de la Langue Française ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 11

17 Dans le domaine de l information géographique, nous distinguons trois niveaux de métadonnées qui répondent à trois niveaux d utilisations et trois niveaux de besoins distincts. Les métadonnées pour la découverte permettent d identifier les ressources disponibles et d estimer si elles peuvent répondre à son besoin. Elles donnent le minimum d'information suffisant à un acteur pour répertorier les ressources disponibles et lui permettre d'identifier celles qui éventuellement correspondent à son besoin Les métadonnées pour l exploration caractérisent avec plus de précision les ressources disponibles et permettent aux utilisateurs de choisir celles qui répondent effectivement à leur besoin avant de demander à en disposer. Les métadonnées pour l exploitation accompagnent généralement les ressources et permettent de configurer l'interface du système d'information d'accueil pour qu il puisse exploiter les données. Le nombre des utilisateurs concernés décroît rapidement au fur et à mesure que la complexité des métadonnées augmente. Quelques éléments de métadonnées peuvent suffire à satisfaire les besoins de découverte qui concernent une majorité d utilisateurs. Métadonnées Exploitation Exploration Découverte Figure 2 : Les niveaux de métadonnées Utilisateurs 2.2 LES NORMES Nous distinguons deux types de normes : - les normes abstraites : elles spécifient un schéma conceptuel et définissent la sémantique. - les normes d implémentation : elles spécifient la mise en œuvre d une ou plusieurs normes, elles permettent les échanges. Typiquement, dans le domaine des métadonnées géographiques, la spécification technique ISO est une norme d implémentation de la norme EN ISO et des normes de base associées. Les normes résultent d un consensus international dans le cas des normes ISO. Cependant, les normes internationales répondent à un besoin général et peuvent être déclinées par des communautés d'utilisateurs pour répondre plus spécifiquement à leur besoin. Ces déclinaisons sont généralement qualifiées de profil. Typiquement, dans le domaine des métadonnées géographiques : - les profils de niveau 1 constituent un sous-ensemble strict de la norme EN ISO et des normes associées, - les profils de niveau 2 peuvent étendre la norme EN ISO et les normes associées dans les limites définies par ces normes. Si ces extensions ne sont pas définies dans une norme ISO, le profil doit être mis en place et géré sous l autorité de la communauté d utilisateurs et ne sera pas considéré comme un standard ISO dans le domaine de l information géographique. Il est entendu que, dans tous les cas, un profil ne peut pas contredire la norme EN ISO et les normes associées. EN ISO Core EN ISO Profil Français Figure 3 : Les normes et profil ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 12

18 2.2.1 Les normes abstraites L'intérêt porté aux métadonnées a commencé au milieu des années 90. En 1995, une conférence sur ce sujet a eu lieu à Dublin (USA). Un ensemble de recommandations connu comme le Dublin Core peut être qualifié de standard de fait. Il nécessite de prendre en compte 15 éléments de base. Bien que ne visant pas particulièrement l'information géographique, le Dublin Core a permis de prendre conscience de l'importance des métadonnées. Puis, les organismes de normalisation se sont penchés plus particulièrement sur les normes spécifiques aux métadonnées géographiques. La pré-norme européenne ENV adoptée en 1998 est traduite par le CNIG et l AFNOR en l accompagnant d un profil français. Le CERTU a réalisé un outil libre de droit (Reports) permettant la gestion les métadonnées selon cette norme. Le 1er mai 2003, la version finale du standard international ISO entre en vigueur. Elle est ensuite adoptée comme norme européenne en 2005 sous l appellation EN ISO Depuis cette date, un groupe de travail interministériel piloté par le CNIG a mis au point, en 2006, le profil français de la norme ISO : ISO fra. Un document relatif à l extension de la norme a été publié par le CNIG et l ADAE, un extrait est proposé en Annexe 5. ( ) Outre les précisions sémantiques sur un certain nombre de métadonnées et sur certaines listes de code (validité/péremption pour les dates), le profil français permet notamment : - de citer des documents relatifs à la ressource (spécifications) - de citer des documents relatifs aux contraintes légales ou de sécurité (convention, licence) - d exprimer des éléments de qualité liés à l usage de la ressource (mesures de la possibilité d utilisation des ressources 1 ). - de rattacher les données à un système de référence directe ou indirecte (commune, adresse ) 2 Reports GéoSource Dublin Core ENV Europe ENV Profil Français ISO international EN ISO Europe EN ISO Profil Français Figure 4 : Historique des normes La norme EN ISO adresse par elle-même les besoins des niveaux découverte et exploration, mais des normes complémentaires sont nécessaires pour couvrir certains aspects du niveau exploitation. Notamment, la norme EN ISO : - Cite les catalogues d objets géographiques organisant le contenu de la ressource mais repose sur la norme ISO pour leur description, - Identifie les systèmes de référence de coordonnées dont la définition repose sur la norme ISO Il existe différents Systèmes de Référencement Spatial (SRS). La plupart des plates-formes connaissent la codification ESPG 3, tandis que l IGN s appuie sur les codes RIG (Registre des systèmes de référence Internes Géodésiques). Aujourd hui, un débat se pose sur le choix du système à utiliser. - Permet d utiliser des identificateurs géographiques dont la définition repose sur la norme ISO 19112, - Cite les catalogues de règles de représentation graphique applicables à la ressource mais repose sur la norme ISO pour leur description. Le profil national est un profil de niveau 2 de la norme EN ISO et de niveau 1 des normes associées. 1 FRA_Usability, extension de la norme 2 Extrait du numéro 33 de Sign@ture lettre de l information géographique du CERTU, Octobre European Petroleum Survey Group ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 13

19 2.2.2 Les normes d implémentation La norme ISO 19115, norme abstraite, soutien l interopérabilité du contenu (la sémantique) par l utilisation généralisée de listes de codes et de règles, mais ne donne pas d indication sur le format d échange. A l heure actuelle, le format XML est le plus utilisé pour communiquer, il utilise des balises pour décrire les données échangées. La norme ISO définit un encodage XML de la norme EN ISO et des normes de base sur lesquelles elle s appuie afin de pouvoir assurer l interopérabilité complète entre catalogues. Note : La norme ISO permet également l implémentation des métadonnées de services. Le catalogage de ces métadonnées ne rentre pas dans le cadre de cette étude Les services web La mise en place de services web permet la communication et l'échange de métadonnées entre catalogues distants à partir de systèmes hétérogènes : le CSW 1 est le standard adopté par l OGC 2 dans le domaine du catalogage. Le principe s appuie sur la mise en place d un langage commun entre serveurs. Pour cela, il est faut que chaque serveur offre le service CSW et déclarer les serveurs distants sur le serveur local. Deux principes peuvent être implémentés : le moissonnage et la recherche distribuée. Le moissonnage Il permet de centraliser les métadonnées de catalogues distants sur un serveur client, en local : la requête harvest du CSW permet le rapatriement des métadonnées distantes. La recherche distribuée Les métadonnées ne sont pas rapatriées sur le serveur client, mais seulement recherchées sur les serveurs distants. Elle est implémentée par la requête GetRecord du CSW. C est ce qu on appelle également l interrogation à distance. Serveur distant métadonnées Serveur distant métadonnées Moissonnage Recherche distribuée Serveur client Figure 5 : Echanges de métadonnées entre serveurs distants 1 Catalogue Service for the Web 2 Open Geospatial Consortium ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 14

20 2.3 DIRECTIVE INSPIRE Les producteurs et utilisateurs de données géographiques sont de plus en plus nombreux aussi bien au niveau local que national, dans les services de l Etat ou les collectivités territoriales. Le besoin d échange et de connaissance des données amène la mise en place d initiatives de partage de l information : ADéLIe, Géoportail, CRIGE-PACA, SIG44 etc L adoption de normes, comme un langage commun à tous, arrive comme une étape essentielle pour permettre la communication. L uniformisation de la sémantique des métadonnées et de leur format d échange permet aux organismes une communication efficace : description, qualité, validité, étendue, système de référence, responsable, sont des éléments qui permettent de connaître précisément la donnée, son cadre d utilisation et une exploitation idoine. Plus largement, la directive européenne INSPIRE 1 a pour objectif d appuyer les politiques mettant en avant le besoin de partager les données géographiques d environnement. Pour cela, elle vise à uniformiser et à organiser l'utilisation des données et métadonnées géographiques au niveau européen INSPIRE en quelques mots L idée qui sous-tend INSPIRE est que, pour que les données environnementales soient prises en compte dans les politiques publiques, il faut d abord les connaître et les localiser. Cela pose des questions sur la qualité, l organisation et l accessibilité des données existantes. Les États ont pour tâche d améliorer cette situation à l intérieur de leurs frontières, la directive INSPIRE vient préciser le cadre européen de ce travail, les échéances et les conditions du partage au niveau européen des informations environnementales. La directive INSPIRE a été publiée au Journal Officiel de l'union Européenne en date du 25 avril 2007 après une première proposition de texte datant de Juillet Nous pouvons appréhender INSPIRE en quelques questions/réponses : Pour quoi faire? L article premier le présente clairement : fixer les règles pour «établir l infrastructure d information géographique dans la Communauté européenne, aux fins des politiques environnementales communautaires et des politiques ou activités de la Communauté susceptibles d avoir une incidence sur l environnement.» Qui doit s y conformer? La directive INSPIRE s'applique à toutes les autorités publiques : tout gouvernement ou administration publique au niveau national, régional ou local, tout organisme offrant des activités ou des services spécifiques en rapport avec l'environnement. Comment? Instituer une «infrastructure de l information géographique», c'est-à-dire à la fois des données, des services liés à ces données et les technologies pour les mettre en place. Elle insiste sur le principe de subsidiarité (faire les choses au niveau le plus pertinent). Quelles données? La directive s'applique aux ensembles de données spatiales «sous forme électronique», mais n'exige pas la collecte d ensemble de données. Cependant, les actions concernant la création de métadonnées et la publication élargie par des moyens électroniques s'applique à tous les ensembles de données existants qui sont considérés comme géographiques, ce qui est officiellement défini dans la directive comme étant «n'importe quelles données avec une référence directe ou indirecte à un endroit spécifique ou à un secteur géographique.» 1 INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe (Infrastructure d'information spatiale dans l'union Européenne) ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 15

21 2.3.2 INSPIRE et les métadonnées La directive insiste sur l importance de disposer de métadonnées harmonisées, libres d accès, afin de faciliter l usage des données géographiques et en fait un des pivots de son infrastructure géographique. Elle met l accent sur les besoins de catalogage des données géographiques publiques. «Les états membres veillent à ce que les métadonnées soient crées pour les séries et les services de données géographiques correspondant aux thèmes figurant dans les annexes I, II et III et à ce que les métadonnées soient tenues à jour.» 1 Les métadonnées doivent être créées et disponibles au plus tard en 2010, pour les données des annexes I et II et en 2013, pour les données de l'annexe III 2. Les données des annexes I et II couvrent 13 thèmes «de base» tandis que l'annexe III comporte 21 thèmes de données additionnelles portant sur des secteurs thématiques très larges, tels que la statistique, l environnement, l'utilisation des terres, La norme ISO est préconisée pour répondre aux besoins des métadonnées selon les exigences de la Directive INSPIRE CATALOGUES DANS LA COMMUNAUTE SIG Une enquête réalisée en 2005 sur le portail Géorézo met en évidence le désir de catalogage dans les divers organismes traitant de l information géographique. Par contre, une forte proportion d entre eux n était pas dans le respect de normes spécifiques. Disposez-vous d'un catalogue? (toutes entités : échantillon de 172 réponses) Respect de norme des catalogues créés (échantillon de 128 valeurs) 26% Non Oui 43% 20% ISO PR ENV % 37% ne suit pas de norme spécifique Figure 6 : Enquête catalogage réalisée en 2005 par le Portail Géorézo L enquête précise que les catalogues qui respectent les normes reposent majoritairement sur les outils Reports 4 ou ArcCatalog 5. Cela met en évidence que les organismes ayant développé un outil spécifique de catalogage n ont pas fait le choix des normes. Il apparaît également dans ce sondage que 10% des catalogues sont sous forme papier. Quelques autres chiffres : moyenne de 60 lots de données, 20 champs de métadonnées et 4 responsables de mises à jour. La directive INSPIRE et les besoins d échanges font que la mise en place des nouveaux catalogues se fait dans le respect de la norme ISO Cette volonté s affiche clairement au travers d un article publié sur le portail Géorézo par Clément JAQUEMET, Chargé de mission - DGME qui mentionne que «GéoSource 6 version 1, publié en février 2007 sur Admisource, a été téléchargé environ 500 fois durant ces quelques mois». 1 Extrait de la directive inspire Article 5, Parue au Journal Officiel de l'union Européenne, le 25 avril Voir Annexe 6. 3 Voir Annexe 7. 4 Outil de catalogage développé par le CERTU, conforme à la norme européenne PR ENV Produit ESRI, outil de catalogage propriétaire 6 Outil de catalogage développé par le BRGM sous la direction de la DGME, respect de la norme ISO profil français. ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 16

22 2.4.1 Les expériences De nombreuses initiatives sur les infrastructures des données géoréférencées voient actuellement le jour tant au niveau local, régional que national. Ces initiatives proposant la mise en place de portails géographiques et de serveurs de métadonnées permettent d'informer et d'échanger sur les lots de données existants. Un tour d horizon sur quelques uns de ces sites permet de dégager les principales fonctionnalités et les outils sur lesquels reposent ces différents catalogues. Niveau local GIP-Loire Estuaire Le Groupement d'intérêt Public Loire-Estuaire est chargé de recueillir et d'analyser les données sur la Loire et son estuaire, ainsi que d évaluer des solutions de restauration en aval de la ville de Nantes. Début 2007, l équipe a mis en ligne un catalogue de métadonnées sur le site Web du groupement. Le catalogue est géré sous MDWeb et répond à la norme ISO (le profil français n est pas pris en charge car non encore intégré dans l outil MDWeb au moment de la création du catalogue). Il est possible d effectuer des recherches multicritères par mots clés et par zones géographiques. Une cinquantaine de lots sont renseignés. Il est possible d en télécharger une partie. Niveau régional CRIGE-PACA Le CRIGE-PACA, Centre Régional de l'information Géographique de Provence-Alpes-Côte d'azur, est une Association Loi 1901 qui a pour objet l'appui au développement de la géomatique en région PACA. La mutualisation de données localisées est à la base de la politique géomatique conduite en PACA : des fonds de plan numériques en accès libre et gratuit pour les services publics, en échange de données métier et de retours d'expériences. La mise en ligne du catalogue de données du site du CRIGE a été opérationnelle en fin d'année A sa création, le catalogue répondait aux normes de l'outil "Reports" du ministère de l'equipement, puis il a évolué pour s adapter aux besoins des partenaires. De ce fait, il est aujourd hui éloigné de toute norme.a terme, le catalogue devra être moissonné par le Géoportail national, il est donc prévu une remise à niveau pour respecter les normes. Le catalogue répertorie environ 70 lots de données. SIGALE SIGALE est le portail du Conseil Régional du Nord-Pas de Calais. Ce site offre un catalogue de données qui ne répond pas aux normes car il s agit d un développement interne ancien dans sa réalisation, mais il a l avantage d être très ergonomique. L accès au catalogue est simple et rapide, les recherches et la navigation y sont efficaces. Il a l avantage d offrir en plus des métadonnées, un dictionnaire de données. La recherche se fait par mots clés, thématiques, zonages et producteurs. CIGAL La Région Alsace, les Départements du Haut-Rhin et du Bas-Rhin, les Villes de Mulhouse, Colmar et la Communauté Urbaine de Strasbourg ont mis en place un réseau d'acquisition et d'échange d'informations géographiques en Alsace, au sein d un partenariat. Le projet Serveur Fédérateur de Métadonnées permet à l ensemble des acteurs de saisir, consulter, mettre à jour rechercher en ligne les données existantes auprès des partenaires. La gestion des métadonnées du catalogue s appuie sur la norme ISO CIGAL : Les métadonnées, outils de connaissance et d échange, 16 Novembre ETUDE SUR LA MISE EN PLACE D UN CATALOGUE DES DONNEES GEOGRAPHIQUES A NANTES METROPOLE 17