Aujourd'hui, presque tous les produits destinés à la mise en place et à l'utilisation d'un géoservice sont basés sur les standards de l'OGC. L’Open Geospatial Consortium (OGC) est une organisation internationale à but non lucratif créée en 1994 pour résoudre les problèmes d’interopérabilité des systèmes d’information géographique (SIG). Les missions de ce consortium sont de rassembler tous les acteurs concernés afin de développer et de promouvoir des standards ouverts garantissant l’interopérabilité dans le domaine de la géomatique et de l’information géographique, et de favoriser la coopération entre développeurs, fournisseurs et utilisateurs.
Parmi ces standards, ceux qui nous intéressent ici sont le WFS (Web Feature Service) et le WMS (Web Map Service). Ces deux protocoles standards permettent l’accès à des données stockées sur un serveur distant, en utilisant une application cliente comme un logiciel de cartographie SIG par exemple (votre logiciel préféré : QGIS à tout hasard ?)
Et bien, cela est possible grâce aux services web (aussi nommés flux) de l’Open Geospatial Consortium (OGC) et grâce aux différentes structures mettant à disposition leurs données via ces services.
Par définition, le Web Map Service (WMS), le Web Map Tile Service (WMTS), le Web Coverage Service (WCS), le Web Feature Service (WFS) et le Web Feature Service Transactional (WFS-T) sont des protocoles HTTP (Hypertext Transfer Protocol en anglais) fournissant des données géoréférencées par des URL (Uniform Resource Locator en anglais) selon les normes internationales et standardisées de l’Open Geospatial Consortium (OGC). On parle souvent de flux de données. Ces différents services sont mis à disposition par des serveurs cartographiques tels les serveurs open sources Geoserver et Mapserver.
En tant que protocoles HTTP, les différents services peuvent être mis à disposition de toute personne possédant une connexion web. Cela pose toutefois des problématiques de sécurisation de la donnée mais de nombreuses fonctionnalités permettent de contrôler leur accès.
Chacun de ces services présentés ci-après est caractérisé par des spécifications et des paramètres propres définis par l’OGC.
La réalisation de cartographies peut parfois demander de disposer d’un découpage régulier et homogène d’un territoire. Ces flux de données sont également disponibles pour les territoires français d’outre-mer et pour l’Europe.
Beaucoup de ces données visualisables grâce aux WFS et WMS sont également téléchargeables.
Interopérabilité avec QGIS : Accédez aux Données WMS et WFS Facilement
Avant toute chose, une petite vidéo illustrant l'utilisation de ces services depuis le client Web de démonstration, et surtout depuis QGIS (nécessite l'installation préalable du plugin QGIS WPS Client).
1. Le WMS (Web Map Service)
Le WMS est également un protocole de communication standard (de l’OGC…). La norme OGC WMS (Web Map Server) spécifie l’interface et les paramètres pour demander dynamiquement des cartes à partir d’un serveur. Chaque WMS est configuré individuellement et peut servir à une multitude de cartes différentes, combinaison de couches et peut même éventuellement être stylisé avec une symbologie différente.
L’Interface de service de cartes Web (WMS) offre une interface HTTP simple pour demander des images de cartes géoenregistrées à partir d’une ou de plusieurs bases de données géospatiales distribuées. Une demande WMS définit la ou les couches géographiques et la zone d’intérêt à traiter. La réponse à la demande est une ou plusieurs images de carte géo-enregistrées (retournées en tant que JPEG, PNG, etc) qui peuvent être affichées dans une application de navigateur.
Le WMS fournit une image géoréférencée pour laquelle plusieurs opérations sont disponibles (Table 1). Chaque opération demandée dans l’URL (request) est associé à des paramètres comme par exemple pour GetMap le nom de la couche, son format en sortie, etc.
La possibilité d’afficher un vecteur stockée dans un serveur cartographique en format image est primordiale pour le développement d’interface web ou la production cartographique depuis un logiciel client. Cette rapidité d’affichage est bien inférieure pour une donnée PostgreSQL / PostGIS.
Exemple d'URL WMS:
localhost:8080/geoserver/topp/wms?
Ce service (OGC:WMS) permet d'afficher les données prétraitées servant de bases au calcul de bassins versants.
Table 1: Opérations disponibles avec le protocole WMS
| Opération | Description |
|---|---|
| GetCapabilities | Retourne les métadonnées du service, y compris les couches disponibles et les formats de sortie supportés. |
| GetMap | Retourne une image de carte. |
| GetFeatureInfo | Retourne des informations sur les entités présentes à un endroit spécifique de la carte. |
Cette couche permet d'afficher, pour une configuration donnée, le réseau hydrographique modélisé (flux d'accumulation), obtenu par prétraitement principalement du MNT pris en entrée.
Cette couche permet d'afficher, pour une configuration donnée, l'ensemble des bassins versants élémentaires précalculés.
2. Le WFS (Web Feature Service)
Le WFS est un protocole de communication standard (de l’OGC !) qui permet d’obtenir des données géo-référencées sous forme d’objets géographiques (points, lignes, polygones). En général, les données issues de flux WFS sont au format GML (Geography Markup Language).
Le service Web Feature Service (WFS) représente un changement dans la façon dont l’information géographique est créée, modifiée et échangée sur Internet. En simplifiant, on peut dire que le protocole WMS permet de diffuser des cartes mises en forme, tandis que le protocole WFS permet la diffusion des données géographiques « brutes ».
Le protocole WFS permet de mettre en ligne les données à proprement parler. L’utilisateur accède à l’information de base des entités et de leurs attributs.
Le WFS est un protocole d’échange de données vecteurs qui permet « côté client » de connaître les structures et les sources de la donnée spatiale. Pour cela, les opérations basiques sont GetCapabilities, DescribeFeatureType et Getfeature. Grâce à de nombreux paramètres, cette dernière opération offre la capacité de sélectionner les objets géographiques du vecteur.
Voici les quatre premières opérations les plus courantes :
- GetCapabilities: Est une requête à un serveur WFS pour obtenir une liste des opérations et services, ou capacités, supportés par ce serveur. La réponse à GetCapabilities est un long document XML.
- ServiceIdentification contient des renseignements de base sur l’en-tête de la demande, comme le titre et le type de service. Le ServiceType indique quelles versions de WFS sont supportées.
- ServiceProvider Fournit les coordonnées de l’entreprise qui publie le service WFS, y compris le téléphone, le site Web et le courriel.
- OperationsMetadata Décrit les opérations supportées par le serveur WFS et les paramètres de chaque opération. Un serveur WFS peut être configuré pour ne pas répondre aux opérations énumérées ci-dessus.
- FeatureTypeList couches sont listées dans le formulaire namespace:featuretype. La projection par défaut est également indiquée, avec la boîte d’emprise pour les données dans la projection indiquée.
- Filter_Capabilities Liste des filtres, ou expressions, qui sont disponibles pour former des prédicats de requête, par exemple, les opérateurs spatiaux (tels que Equals, Touches) et les opérateurs de comparaison (tels que lessthan, greaterthan).
- DescribeFeatureType: Demande de l’information sur une couche particulière avant de demander les données réelles.
Exemples d'URL WFS:
- localhost:8080/geoserver/wfs?
- localhost:8080/geoserver/wfs?
3. Le WFS-T (Web Feature Service Transactional)
La puissance du WFS-T réside en la capacité de réaliser des transactions sur la couche spatiale et ses attributs (opération Transaction) tout en contrôlant les différents traitements mis à disposition pour l’utilisateur (opération LockFeature). Par différentes requêtes et transactions, il est ainsi possible de réaliser l’ensemble des traitements disponibles sur la source de la donnée (création, modification et suppression de la géométrie) mais aussi sur les valeurs attributaires. Ces fonctionnalités permettent ainsi de construire un véritable réseau d’échanges et de mises à ajour des données avec les utilisateurs.
4. Le WCS (Web Coverage Service)
Le WCS charge uniquement des données rasters et permet de les traiter de manière plus approfondie que le WMS. A travers ce protocole, la donnée peut être traitée à la base avec la possibilité de réaliser des requêtes plus précises. Il est par exemple possible d’extraire une partie des lignes de l’image en sortie. Les données multidimensionnelles, c’est-à-dire avec plusieurs niveaux d’informations telles les données NetCDF, sont prises en compte par le WCS.
5. Avantages et Inconvénients des protocoles HTTP
Qui dit « protocole HTTP » dit obligatoirement « bonne connexion internet »? On l’a évoqué précédemment pour le WMTS, le temps de chargement des données spatiales « côté client » est un facteur important à prendre en compte.
6. Exemples de données disponibles via WFS et WMS
- L’IFREMER propose la visualisation de données sur la mer et le littoral par un service WFS.
- Pour les données géologiques, c’est le BRGM (bureau de recherches géologiques et minières) qui met à disposition un certain nombre de données via les services du portail InfoTerre.
- Le GISSOL (groupement d’intérêt scientifique sur les sols), constitué notamment des ministères de l’agriculture et de l’environnement, de l’ADEME ou encore de l’INRA, participe à la production de données sur les sols de France.
- Pour avoir accès aux géoservices de l’IGN, il suffit de s’abonner aux géoservices, qui sont gratuits pour la licence utilisateurs « grands public » pour moins de 2 millions de transactions.
7. Intégration dans un SIG
Fournis par les serveurs cartographiques, les flux de données font partie intégrante d’un SIG.
8. Conclusion
En conclusion, les protocoles HTTP WM(T)S, WFS(-T) et WCS possèdent des caractéristiques propres standardisées par l’OGC. Ils permettent de traiter des données rasters (WM(T)S et WCS) et vecteurs (WM(T)S et WFS(-T)) et de profiter des avantages de chaque format de donnée selon les besoins de l’utilisateur.
Un des principaux avantages d’un géoservice est de s’affranchir de la multitude de formats SIG.L’utilisateur ne connaît que les deux protocoles. Un exemple de cette architecture est l’utilisation de Geoserver.
tags: #ogc #wms #wfs #définition #et #fonctionnement