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L'interopérabilité dans les
produits ESRI
Gaëtan LAVENU – ESRI France
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Qu'est ce qu'un système d'information
• Un outil pour fournir des informations utiles à la gestion et
à l'analyse de données
1
Inte
rface
systè
me
Utilisateur
information
Système d'information
La conception du système dépend des informations
qui doivent être gérées et fournies aux utilisateurs
Données
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Qu'est qu'un Système d'Information Géographique ?
• Un système d'information sur des données spatiales
– Des données géographiques
– Des outils d'édition et de gestion de ces données
– Des fonctions d'affichage cartographique et de consultation
– Des fonctions et des procédures de géotraitement et d'analyse
spatiale
• Un système intégré
– Une architecture de données consistantes
– Une suite d'applications complémentaires
– Des interfaces utilisateurs consistantes
– Des interfaces de programmation consistantes
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Que contient une plateforme SIG ?
• Une base de données spatiales
• Des applications évoluées– L'intégration, traitement et analyse complexe des données
– La production cartographique
• Des applications bureautiques – La consultation et l'exploitation des données géographiques
• Composants logiciels modulaires– L'intégration d'applications plus spécialisés
• Des services géographiques– Des interfaces réseau permettant l'accès à :
• des données
• des cartes
• des rapports
• des fonctionnalités (géotraitements)
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Un système hétérogène et fédéré
4
UNIX
Serveur
Workstation
Desktop
Windows
Portable
PDA, Palm, TabletPCMobile
CE/JAVA
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Pourquoi une plateforme SIG générique et interopérable ?
• Minimiser les efforts d'ingénierie d'applications spécifiques
– Moins de code à concevoir, à développer et donc à
maintenir
– Permettre aux experts métiers et aux utilisateurs de
configurer et d'adapter directement le système
• Le système est plus facilement adaptable aux besoins
d'évolution
• Possibilité de partager et d'intégrer les informations entre
différents systèmes (interopérabilité de l'information)
• Capitaliser sur l'expertise, la compétence, la connaissance
technique et la formation sur les données géographiques ce
qui facilite le transfert vers d'autres projets
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Interopérabilité :Plusieurs approches pour plusieurs niveaux
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Conversion de formats
API d'accès au données
ou de dévpt.
(ArcObjects/COM/SQL)
Services Web
ServeurSIG
REST/SOAP
EntrepriseUtilisateur Groupe
d'utilisateursGeoWeb
Interopérabilité
+
-
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Les approches dans l'interopérabilité
• Interopérabilité au travers des formats de données
– GML, DGN, DWG, MIF, Shapefile, …
• Interopérabilité au travers d'API
(Application Programming Interface)
– ArcObjects
– OGC Simple Features (SQL, OLE/COM, CORBA)
• Interopérabilité au travers des Services Web
– W3C (HTTP, SOAP, WSDL, UDDI)
– Services de cartes et de données (WMS, WFS, WCS, OpenLS)
– Services de catalogues de métadonnées (CAT, CSW )
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ESRI participe activement à différents organismes de
standardisation et de normalisation
• ISO – International Organization for Standardization
• OGC – Open GIS Consortium
• ANSI/INCITS – American National Standards Institute/International Committee for Information Technology Standards
• OASIS – Organization for the Advancement of Structured Information Standards
• IHO – International Hydrographic Organization
• WS-I – Web Services Interoperability Organization
• OMA – Open Mobile Alliance (formerly LIF)
• WLIA – Wireless Location Industry Association
• FGDC – Federal Geographic Data Committee
• GSDI – Global Spatial Data Infrastructure
• CEN – Committee for European Normalization
• DGIWG – Digital Geographic Information Working Group
• EPSG – European Petroleum Survey Group
• ACSM – American Congress on Surveying and Mapping
• ASPRS – American Society of Photogrammetry and Remote Sensing
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• Interopérabilité au travers des formats de données
• GML, DGN, DWG, MIF, Shapefile, …
•Interopérabilité au travers d'API (Application Programming Interface)
• ArcObjects
• OGC Simple Features (SQL, OLE/COM, CORBA)
• Interopérabilité au travers des Services Web
• W3C (HTTP, SOAP, WSDL, UDDI)
• Services de cartes et de données (WMS, WFS, WCS, OpenLS)
• Services de catalogues de métadonnées (CAT, CSW )
Les approches
dans l'interopérabilité
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Formats d'échanges: Standards "de fait"
• De nombreux formats en lecture directe depuis ArcGIS en 9.2 :– Shapefile, Coverage ArcInfo 6/7/8/9
– AutoCAD DWG,DXF, Microstation DGN (beaucoup d'améliorations en 9.2)
– MapInfo MIF/MID
– KML, GML
– GRID ,TIF, GeoTIF, JPEG, JPEG2000, ECW , MrSID, DEM, …
• Avec l'extension Data Interoperability / FME for ArcGISen 9.2– Edigeo, GML (écriture)
– MapInfo TAB, GeoConcept, DWF, FDO, Star Informatic, MapGuide SDF/SDL
– PostgreSQL / PostGIS
– ECW (écriture)
– SVG, VRML,
– …
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Le GML (Geography Markup Language)
• Définit un schéma XML pour décrire des entités géographiques (attributs, géométries, relations, etc)– Objectif:
• Représenter toute donnée spatiale
• Supporte tout type de schéma d'application
• Support du GML dans les produits ESRI: – Extension ArcIMS Data Delivery
– Extension ArcGIS Data Interoperability
– ArcIMS WFS
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Evolutions du GML et compatibilité en 9.3
• GML (Geography Markup Language)
– 2.x = Modèle de géométrie simple (points, lignes, polygones avec segments
linéaires
– 3.x = 2.x + temporalité + système de références des coord. + unités de
mesure + coverages + géométries non-linéaires + topologie +…)
– Normalisation ISO 19136 (finalisée en Avril 2007)
• Définition d'un profil "Simple Features" de GML 3
– Sous-ensemble plus simple de GML 3
– Schéma fixe (non dynamique)
– Géométrie ( point, lignes, polygones, collections d'entités)
– Pas de topologie …
• Support dans ArcGIS
– ArcGIS 9.2: Lecture GML 2.x et 3.x, Ecriture GML 3.1.1 profil Simple Feature
– ArcGIS 9.3: Lecture GML 2.x et 3.x, Ecriture GML 3.2.x profil Simple Feature
Lecture / Ecriture GML 3.2.x profil Géodatabase
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• Interopérabilité au travers des formats de données
• GML, DGN, DWG, MIF, Shapefile, …
• Interopérabilité au travers d'API (Application Programming Interface)
• ArcObjects
• OGC Simple Features (SQL, OLE/COM, CORBA)
• Interopérabilité au travers des Services Web
• W3C (HTTP, SOAP, WSDL, UDDI)
• Services de cartes et de données (WMS, WFS, WCS, OpenLS)
• Services de catalogues de métadonnées (CAT, CSW )
Les approches
dans l'interopérabilité
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Interopérabilité au travers de l'API ArcObjects
• Interopérabilité autour de la Géodatabase
– ArcView, ArcEditor, ArcInfo, ArcReader
– ArcIMS
– ArcGIS Server
– ArcGIS Engine
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SGBD
ArcReader ArcView ArcEditor ArcInfo
ArcIMSArcGIS Server
ArcGIS
Engine
Client
mobile
ArcSDE
Client
Tiers
Client
léger
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Interopérabilité au travers de l'API ArcSDE
• Construite sur le standard OGC Simple Feature :
– Un modèle d'accès aux données spatiales dans un SGBD
– Un schéma de base de données spatiales
– Un modèle de géométrie 2D pour les points, lignes et polygones
– Un format de données “Well-Known” pour le stockage de la
géométrie et de la référence spatiale
15
10
11
12
Zone1
Zone2
Zone3
jaune
vert
bleu
13 Zone4 rouge
Entité
Attribut de l'entitéGéometrie
Table d'entités
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Le modèle "Simple Feature Geometry"
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MultiPoint
SurfaceCurvePoint
LineString
GeomCollection
Geometry
MultiSurface
MultiPolygon
Polygon
SpatialRefSys
MultiCurve
MultiLineStringInstantiable
Non-Instantiable
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Dans les produits ESRI
• Depuis de nombreuses années, le modèle de données de la Géodatabase utilise les spécifications OGC Simple Feature
• Spécification "Simple Feature for SQL"– ArcSDE pour DB2
• OGC Types and Functions
– ArcSDE pour Informix
• OGC Types and Functions
– ArcSDE pour Oracle
• OGC Binary Schema
• OGC Types and Functions (ESRI Spatial Type, ArcGIS Server 9.2)
• SDE compressed Binary Schema
• Oracle Spatial
– ArcSDE pour SQL Server
• OGC Binary Schema
• SDE compressed Binary Schema
• OGC Types and Functions (SQL Server 2008 Spatial Type, ArcGIS Server 9.3)
• Spécification "Simple Feature for OLE/COM"– Géodatabases personnelles Access d'ArcGIS
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• Interopérabilité au travers des formats de données
• GML, DGN, DWG, MIF, Shapefile, …
• Interopérabilité au travers d'API (Application Programming Interface)
• ArcObjects
• OGC Simple Features (SQL, OLE/COM, CORBA)
• Interopérabilité au travers des Services Web
• W3C (HTTP, SOAP, WSDL, UDDI)
• Services de cartes et de données (WMS, WFS, WCS, OpenLS)
• Services de catalogues de métadonnées (CAT, CSW )
Les approches
dans l'interopérabilité
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Les Services Web SIG
• Accessibles au travers du Web
• Indépendant du type de client qui consomme le service
• Basés sur le protocole HTTP, ils utilisent les interfaces
Web standards REST ou SOAP / XML
• Services web de données cartographiques issus
d'ArcGIS Server
• Services web de fonctionnalités SIG issus d'ArcGIS
Server
• Services normalisés OGC / ISO
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RéseauService
Web
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Les Services Web normalisées W3C
• ArcGIS Server 9.1 / 9.2 propose automatiquement des
interfaces SOAP sur les services qu'il publie
• ArcGIS Server proposera en plus une API REST/JavaScript
20
Arc
GIS
Serv
er
9.3
- Map
- Image
- Geodata
- Metadata
- Globe
- Network
- Geoprocessing
- Geocoding
Se
rvic
es SOAP/DCOM Services
ArcGIS Desktop
ArcGIS Engine
ArcGIS Server
ArcGIS Explorer
SOAP/XML Services
REST Services
Navigateurs Web (JS/HTML)
Toute applications tiers
ArcGIS Desktop
ArcGIS Engine
ArcGIS Server
ArcGIS Explorer
Application métiers
(.Net, Java, Delphi, …)
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Description WSDL d'un Map Service ArcGIS Server
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OGC Web Map Service (WMS)
• Spécifie un protocole HTTP pour publier et interroger des
cartes via le web sous la forme d'images
– Contenu: PNG, GIF, JPEG
– Protocole le plus mature des spécifications OGC W*S
• Style Layer Descriptor (SLD)
– Spécification permettant à l'utilisateur de
définir sa propre symbolisation des données
– SLD: ArcIMS 4.0.1 (partiellement)
– ArcGIS Server 9.3 (complètement)
• Serveurs WMS: ArcIMS et ArcGIS Server 9.2
• Clients WMS: ArcGIS, ArcIMS et GIS Portal Toolkit
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SLD 1
SLD 2
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Publication d'un service WMS avec ArcGIS Server (9.3)
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Spécification d'une ressource SLD
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Consommation d'un service WMS avec ArcGIS Desktop
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OGC Web Feature Service (WFS)
• Spécifie un protocole HTTP pour publier et interroger des cartes via le Web sous la forme de flux de données vectorielles (en GML)
• Evolutions importantes dans ArcGIS Server 9.3– Support des services WFS de mise à jour transactionnelle (WFS-T)
– Support des profils "GML Simple Feature" ou "GML de Géodatabase"
– Support d'OGC Filter
• Inconvénients:– Complexité du GML, nécessite des librairies coté client
– Fournisseur de données relativement verbeux
– Peu de services disponibles pour le moment
• Serveur WFS: ArcIMS 4.x/9.x, ArcGIS Server 9.3
• Client WFS:– Geospatial Portal Toolkit
– ArcGIS 9.0 / 9.1 (avec l'extension Data Interop)
– ArcGIS 9.2 / 9.3 (sans aucune extension optionnelle)
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Publication d'un service WFS avec ArcGIS Server (9.3)
Spécification de l'option WFS-T
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Consommation d'un service WFS avec ArcGIS Desktop
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OGC Web Coverage Service (WCS)
• Spécifie un protocole HTTP pour publier et interroger des
données raster (≠ d'images)
– Les rasters sont calculés à la volée selon les paramètres demandés
par l'utilisateur
• ds
– WCS Server: Actuellement en test un prototype ArcGIS et Image
Server (objectif: quelques mois après la 9.2)
– WCS Client: Portal Toolkit, actuellement en test un prototype ArcGIS
(objectif: quelques mois après la 9.2)
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Publication d'un service WCS avec ArcGIS Server (9.3)
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Consommation d'un service WCS avec ArcGIS Desktop
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Partage, publication et exploitation
des métadonnées
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Métadonnées et services de Catalogues
• ArcGIS supporte les standards suivants:
– FGDC
– ISO 19115 et ISO 19139
• Services de Catalogues
– FGDC et la première spécification OGC (CAT 1.0) sont basés sur la norme
Z39.50
– La norme Catalog Services 2.0 (CS-W 2.0) définit le protocole web HTTP
pour la découverte de données
– Le protocole Open Archives Initiative pour la collecte de métadonnées (OAI-
PMH) fournit une interopérabilité indépendante des applications
• Création, mise à jour et utilisation des métadonnées dans ArcGIS
Desktop
• Publication en ligne avec ArcIMS Metadata Server
• Construction d'un portail de métadonnées avec la solution GIS Portal
Toolkit
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33
Consultation des cartes
Outils d'administration
Interface
utilisateur
Outils de collecte
Service de catalogue
Services de catalogues
distants
Outils de publication
Services de cartes
distants
Les composants du GIS Portal Toolkit
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En résumé,
l'interopérabilité dans ArcGIS via des
Services Web
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35
Clients supportant
les protocoles OGC
Arc
GIS
Se
rve
r 9
.3
Les Services Web OGC supportés
par ArcGIS Server 9.3
- Map
- Image
- Geodata
- Metadata
- Globe
- Network
- Geoprocessing
- Geocoding
Serv
ices
WFS 1.1 – SF-GML
WFS 1.1 – GDB-GML
CS-W 2.0
WCS 1.0, 1.1
WMS 1.0, 1.1, 1.1.1, 1.3
+ SLD Support
OG
C S
erv
ice
s
ArcGIS Services
ArcGIS Desktop – WMS,WFS,
WCS,CS-W
SOAP Services
JavaScript API et REST
ArcGIS Desktop + Data
Interop Extension – WFS
Metadata Explorer – CS-W,
OAI-PMH, Z39.50
Portal Toolkit
WMS,WFS,WCS, CS-W
Web ADF ArcGIS Server - WMS
Navigateurs et applications tiers
ArcGlobe, ArcGIS Explorer- WMS
Protocoles supportés
Geospatial
Portal
Toolkit
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Les produits ESRI validés pour les standards OGC
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http://www.opengeospatial.org http://www.esri.com/library/whitepapers/pdfs/
supported-ogc-iso-standards.pdf
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Conformité et interopérabilité
• Le succés aux tests de conformité N'ASSURE PAS
systématiquement une véritable interopérabilité
• Cependant plus les spécifications mûrissent, plus le
niveau d'interopérabilité est élevé
• (OGC, http://www.opengeospatial.org/resources/?page=testing)
• Toutes les spécifications de l'OGC ne possèdent pas de
tests de conformité
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Conclusion
• ESRI participe à de nombreux projets de standardisation
• Les produits ESRI supportent les standards lorsqu'ils sont pertinents et finalisés
• L'objectif est de proposer une interopérabiltépragmatique permettant véritablement la communication entre les systèmes
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Questions / Réponses
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