Architecture intégrée d un système de visualisation cartographique des statistiques de pêche (G. Domalain, M. Gras, P. Morand, C. Campaore) 1. Les attendus de la représentation cartographique dans le système d information La vocation première du type de solution que nous chercherons à préciser est de permettre la représentation cartographique des données 1 de nature statistique qui se trouvent stockées dans des bases de données. Cette représentation pouvant être mise en oeuvre sur le Web ou de manière locale. Les solutions technologiques retenues doivent donc être à même de : prendre en compte des flux de données (données statistiques et méta données) en provenance d un entrepôt de données, pouvoir permettre l utilisation, la gestion, la visualisation, le stockage de cartes de natures diverses et des informations associées, pouvoir mettre en relation ces deux éléments afin d assurer une cartographie statistique et permettre le stockage de cette dernière. En fonction des projets d intervention (STATBASE, ECOSTE, SSPA MAURITANIE) pour lesquels le besoin de représentation cartographique est exprimé, on peut retenir quelques caractéristiques qui ont contraint fortement le choix des solutions envisageables : Dans la mesure ou un fort partenariat existe avec des pays du Sud, le choix de solutions opensources gratuites demeure une priorité, Mise en place d une configuration de partage de l information entre les partenaires d un projet (échange de l information, gestion des droits d accès, accès à distance ), évolutivité de la solution en fonction de l expression de nouveaux besoins, Mise en place d un accès web aux données de manière à pouvoir y accéder à distance mais également de réaliser des traitements plus particuliers sur un poste local. Ceci implique que la solution retenue puisse se décliner sous deux aspects complémentaires. 2. Un ensemble de solutions intégrées dans une architecture globale Cet ensemble de besoins et de contraintes nous a conduit à présélectionner un certain nombre d outils à même de satisfaire la plupart des exigences exprimées. Hormis des solutions dont les coûts de revient étaient élevés, peu de solutions présentaient l ensemble des fonctionnalités que nous recherchions. Nous avons donc opté pour la réunion de plusieurs outils qui présentaient des fonctionnalités intéressantes et/ou susceptibles d être adaptées. En effet, divers outils dédiées sont disponibles dans le monde de l open source et après plusieurs recherches, examens de solutions et confrontation à notre cahier des charges, nous avons pu retenir un corpus d outils à même de remplir les fonctions définies. La solution qui est présentée dans le diagramme reprend les différents éléments à considérer : a) Un espace de stockage de couches géographiques 2, de cartes thématiques élaborées, de la méta information associée : la bibliothèque de cartes. Cet espace peut contenir des 1 Ces données devant bien évidemment présenter une forme de géo référencement. 2 Avant de pouvoir être intégrées à la bibliothèque, il faut que les cartes puissent être crées. Ceci peut être fait par des logiciels classiques de type SIG possédant des fonctions d édition et de création de cartes. On peut citer ArcGis mais le monde de l Open source offre également des logiciels performants : Gvsig, Quantum GIS, Udig.
cartes propres aux utilisations spécifiques des différents clients mais également des cartes destinées à une communauté halieutique plus large. b) Une interface d accès à la bibliothèque de cartes : le serveur de cartes. Cette interface permet de visualiser les cartes présentes (quelque soit leur format), de les localiser, de renseigner et de gérer les métas données afférentes. Aux divers renseignements que peuvent apporter les métas données, s ajoute la possibilité d effectuer des recherches par requêtage attributaire ou spatial. c) Un viewer cartographique qui permet de manipuler les couches géographiques et d y associer des données statistiques. 3. Les composantes de l architecture 3.1 La bibliothèque de cartes 3.1.1 Le mode de stockage Les fonds de cartes et les données attributaires (qui contiennent en particulier les identifiants cartographiques) peuvent se présenter sous des formats divers : fichiers Shape, Mapinfo, XML. Ils sont en général adaptés à l usage des projets (conformité entre données géo référencées), mais peuvent être également d un usage plus général (ex : cartes de sédimentologie) et dont la mise à disposition est jugée pertinente. Différents modes de stockage sont envisageables: géodatabases, bases de données géographiques PostGIS, Oracle spatial, bases PostgreSQL. L une des plus couramment utilisé actuellement est la base PostGIS dont la licence est libre et qui permet de stocker aisément les formats les plus classiques (Pdf, SVG, Shp ). 3.1.2 Le contenu On peut définir les différents objets susceptibles d être présents dans la bibliothèque: Des couches géographiques qui peuvent être mises en relation avec des données par le biais d identifiants géo référencés et standardisés, dépendant des objets géographiques retenus (points, polygones ). Ces identifiants pouvant être des codes, des entités (pays, villages, ) pour que la correspondance puisse être effectuée. Des cartes de type habillage qui permettent d enrichir ou d apporter un surcroît d information. Ces dernières ne sont pas en rapport direct avec les données mais présentent un intérêt particulier (ex : bathymétrie, sédimentologie ). Des cartes thématiques élaborées (ex : cartes de type Atlas) que l on juge pertinent de mettre à la disposition d une communauté et dont les formats de présentation peuvent être très variés (fichiers pdf, Png, word ). 3.1.2.1 Spécifications des cartes Pour pouvoir être incorporées dans la bibliothèque, les cartes doivent répondre à un certain nombre de critères: Identification non ambiguë et non redondante des identifiants géographiques: ces identifiants permettent d établir une relation entre la carte et les données que l on veut représenter, il est primordial d adopter une démarche de standardisation de ces éléments (vérification de l exhaustivité, création d un champ servant à l étiquetage ). Compatibilité géographique entre les couches : dans la mesure du possible, il est souhaitable que les couches soient géo référencées dans le même système de coordonnées géographiques. Nous avons choisi d utiliser le système de coordonnées géographiques WGS 84 qui est la référence actuelle reconnue. Ce système est utilisable dans le monde entier et compatible avec tous les GPS.
Pertinence des tables attributaires : les informations qui sont souvent stockées en tant qu éléments attributaires des cartes doivent être sélectionnés en fonction de leur pertinence et de leur intérêt. Il faut notamment dissocier les informations propres aux cartes des informations relevant du domaine de la donnée statistique. 3.1.2.2 La méta information La méta information permet de documenter la carte et de mentionner ses différentes caractéristiques. A cet effet, deux types de normes sont utilisés couramment pour les données géographiques : Dublin Core ISO 19115 : la plus utilisée Ces normes définissent un certain nombre de variables qui doivent accompagner la carte (auteur, système de projection, échelle, localisation de la carte ) et permettent de connaître ses conditions de création. Ces normes s appliquent tant aux cartes de type couches géographiques qu aux cartes présentées sous forme de type document (ex : carte thématique au format image). 3.2 Le serveur de cartes : GeoNetwork Divers serveurs de cartes sont actuellement disponibles en Open source (MDWeb, Matt, Geoserveur ) mais notre intérêt s est tourné vers GeoNetwork, serveur géographique open source soutenu par la FAO. Ce serveur développé en Java, en environnement multi plateformes (Unix, Windows ou Mac OS X), permet de cataloguer des cartes et leurs métas donnés associées. GeoNetwork permet la gestion des méta données (saisie, édition, publication, requêtes ) sous différentes normes (ISO 19115, Dublin Core et FGDC). Il intègre plusieurs langues (Anglais par défaut, Français et Espagnol), ce qui est un atout pour les projets internationaux comme ceux dans lesquels l US OSIRIS est impliquée. L accès aux données géographiques se fait par la création de profils d utilisateurs permettant de paramétrer les règles d accès aux cartes stockées. Le logiciel propose également un module de communication sous la norme établie par l OpenGIS consortium qui permet d établir une connexion avec une base de données géographique PostGIS. L application propose en outre un module permettant de créer et de manipuler des couches, (Zoom, ajout de couches ) et offre la possibilité d utiliser des cartes provenant de serveurs distants (serveur ESRI, NASA ). 3.3 Le Viewer cartographique: STATMAP L application StatMap est destinée à la représentation cartographique des données statistiques issues des différents entrepôts de données propres à chaque projet (StatBase, Ecost, S.S.P.A. Mauritanie ). Cette application accepte des formats de données relativement disparates. De plus, ce logiciel peut être déclinée en une version destinée à fonctionner sur le Net et une version moins sommaire ayant des fonctionnalités de type SIG destinée à une configuration locale. 3.3.1 L Architecture de StatMap StatMap est bâtie autour d OpenMap (développé par BBN technologies). OpenMap, écrit en java, est distribué en Open source. Il met à disposition un grand nombre de composants rencontrés dans les SIG classiques, permettant de manipuler des objets de nature géographique et notamment un viewer élaboré permettant l accès à différents types de cartes (ArcGis, Mapinfo, images rasters ). Les axes qui ont fait l objet de développements particuliers sont les suivants : Architecture : les modifications apportées à l architecture d OpenMap ont permis de dissocier totalement l aspect «données» de l aspect représentation qui sont désormais
indépendantes et les représentations peuvent s appliquer à toutes les sources de données. Accès aux données : divers modules d accès aux données sont disponibles, ces modules permettent de lire plusieurs formats de données et de les rendre disponibles sous StatMap. Visualisations statistiques : divers modes de représentation des données ont été mis en place et sont disponibles. 3.3.2 Les fonctionnalités de StatMap L application StatMap se trouve pilotée par un fichier de démarrage (openmap.properties) qui lui prescrit sa configuration de départ, les couches inscrites au démarrage, les fonctionnalités présentes, les couches pouvant être utilisées. Il est possible de définir plusieurs fichiers de propriétés définissant ainsi différentes configurations. StatMap donne accès aux principales fonctions permettant de manipuler des couches géographiques : zoom, échelle, mini-map, modification de la projection, déplacements ajouts et modifications de couches, suppression, affichage (fond, contours, ) sauvegarde de vues actives, sauvegardes aux format Png ou Gif ou SVG (Scalable Vector Graphic) visualisation des tables attributaires Divers formats de cartes peuvent être utilisées : ArcGis (shapefile), Mapinfo, fichiers de type DCW (Digital Chart of the World) Fichiers XML, Base PostGIS ou PostgreSQL Formats raster (images satellites) Fichiers points en XY La prise en compte d un format de données et sa représentation sur une carte nécessite deux préalables : Que le format puisse être lu par StatMap. Pour l instant, les fichiers XML, les fichiers dbf et csv, les bases PostGIS et PostgreSQL sont susceptibles d être incorporés. Qu un identifiant identique existe à la fois dans la partie cartographique et dans la partie données Plusieurs modes de visualisation permettent de visualiser les données statistiques : Disques proportionnels, disques proportionnels colorés Camemberts, histogrammes cartes en chloroplètes Labellisation
Adresses Gilles Domalain Centre de Recherche Halieutique IFREMER/IRD Avenue Jean Monnet - BP 171-34203 Sète Cedex France E-mail: Gilles.domalain@ird.fr Michael Gras E-mail: michael.gras@ird.sn Pierre Morand E-mail: Pierre.morand@ird.sn Casimir Campaore E-mail: Casimir.Campaore@ird.sn