Je termine aujourd'hui ma série d'articles consacrés à la solution ArcGIS for INSPIRE. J'ai évoqué les capacités de cette nouvelle solution à implémenter les modèles de données INSPIRE et à publier des services web de Découverte, de Visualisation et de Téléchargement. Dans ce dernier article, je souhaitais aborder non plus l'utilisation d'ArcGIS en tant que serveur de services web INSPIRE mais cette fois ci en tant que client consommant ces services normalisés (services de Découverte, services de Visualisation et services de Téléchargement).

ArcGIS for INSPIRE propose l'Add-In "CSW Client" pour ArcGIS Desktop qui permet d'accéder à des services de Découverte INSPIRE et d'afficher les métadonnées de ces ressources. Le cas échéant, l'outil permet également d'ajouter le service de Visualisation correspondant à cette ressource directement à la carte.

Cet outil nécessite tout d'abord de déclarer les catalogues de métadonnées en ligne auxquels vous souhaitez accéder via les services de Découverte INSPIRE. Via l'onglet "Configure", vous devrez indiquer l'URL du service CSW, le profil à appliquer ainsi qu'un nom pour identifier le catalogue.

La liste des profils CSW permet de prendre en compte les différences d'implémentation du CSW qui existent entre différents serveurs. La plupart des profils que l'on peut trouver sont fournis en standard mais il est possible de créer son propre profil notamment en repartant des fichiers de configuration existants. Par exemple, l'accès au GéoCatalogue (IGN-BRGM) nécessite le paramétrage d'un profil spécifique, j'y reviendrai dans un prochain article.

Une fois les catalogues de métadonnées référencés, vous pouvez utiliser l'onglet "Find" pour rechercher une ressource. Pour chaque ressource trouvée, vous pourrez alors visualiser son emprise géographique et, si cette ressource est un service de Visualisation INSPIRE, l'ajouter directement dans votre carte.

Comme nous avons vu dans cet article, un service de Téléchargement INSPIRE c'est à la base un service WFS. Ainsi, si vous disposez de l'URL de du service de WFS vous pouvez créer une connexion vers ce flux WFS comme vous le faites habituellement (c'est-à-dire en ajoutant une connexion dans votre catalogue de données avec "Add Interoperability Connection"). Vous pourrez alors ajouter les entités à votre carte ou les utiliser avec toutes les fonctions d'ArcGIS travaillant avec des classes d'entités.

Au travers de cette série de 7 articles, j'ai parcouru les différents composants qui constituent la solution ArcGIS for INSPIRE en essayant de ne pas trop m'étendre sur les aspects "normalisation" qui se trouvent derrière chaque type de service INSPIRE. C'est en effet l'objectif principal de cette solution que de vous épargner la connaissance approfondie de ces différentes règles et recommandations d'implémentation imposées par la directive européenne. Ceci étant, le sujet d'INSPIRE reste vaste et évolue encore beaucoup. ArcGIS for INSPIRE va donc continuer à évoluer en fonction documents réglementaires et techniques encore à venir. Nous reviendrons donc régulièrement sur ce thème dans arcOrama.

Après avoir évoqué la fourniture, dans ArcGIS for INSPIRE, d'un modèle de données permettant de concevoir une Géodatabase implémentant les schémas de données décrit dans l'annexe 1 de la directive européenne. Une fois que les données sont chargées dans votre Géodatabase INSPIRE, vous pouvez mettre en place vos premiers services de visualisation INSPIRE.

L'objectif des services de visualisation INSPIRE est pouvoir visualiser, selon un protocole simple, les couches géographiques d'une carte publiée par une organisation. Le guide technique d'implémentation des View Services INSPIRE, recommande l'usage de services WMS 1.3 (ISO ISO19128:2005).

La directive INSPIRE introduit cependant des fonctionnalités supplémentaires par rapport au WMS standard en particulier de pouvoir associer des métadonnées décrivant le service de visualisation ainsi que les différentes couches qui le compose. La directive impose que ces métadonnées puissent être accessibles via un "GetCapabilities" sur le service WMS ainsi que via les services de découverte (nous en reparlerons plus tard).

Un autre point important que précise également le guide d'implémentation c'est que les services de visualisation doivent pouvoir renvoyer leur description (Capabilities) et leurs messages d'exceptions dans différentes langues. Le paramètre LANGUAGE dans les requêtes WMS est alors utilisé pour préciser la langue avec laquelle on veut accéder au service.

Toutes ces spécificités sont prises en charge par l'extension ArcGIS for INSPIRE qui offre les capacités supplémentaires nécessaires au niveau d'ArcGIS Server mais également au niveau d'ArcGIS Desktop pour le paramétrage des services.


Publier des services de visualisation INSPIRE avec ArcGIS

Concrètement, la démarche de publication d'un service INSPIRE est très similaire à la publication de n'importe quel autre service de carte ArcGIS.

Pour publier un service de visualisation vous devez construire un document ArcMap à partir de couches issues d'une Géodatabase au modèle INSPIRE. Pour ajouter rapidement des jeux de données INSPIRE dans un document vous pouvez utiliser l'assistant proposé dans les outils "INSPIRE" qui s'ajoutent automatiquement dans ArcMap après l'installation d'ArcGIS for INSPIRE. Cet assistant permet de sélectionner un ou plusieurs thème INSPIRE et d'ajouter automatiquement l'ensemble des couches et tables relatifs à ce thème.


Une fois les propriétés d'affichage définies sur chacune des couches vous pouvez publier la carte sous la forme d'un service de carte classique (MXD) ou d'un Optimized Map Service (MSD).


Lors de la publication, il suffira de choisir les capacités WMS et INSPIRE View.


Une fois démarré, vous pouvez tester votre service de visualisation dans n'importe quel client WMS du marché dont, bien sûr, des clients WMS Esri comme ArcGIS Explorer, ArcGIS Desktop ou les API Web ArcGIS (Flex, Silverlight ou JavaScript).


On remarquera que les services de visualisation INSPIRE publiés par ArcGIS proposent le style SLD requis par défaut par la directive (INSPIRE:DEFAULT) mais aussi des styles supplémentaires permettant des variantes d'affichage adaptés aux thèmes contenus dans votre service de visualisation. L'administrateur peut également compléter cette liste de style en ajoutant ses propres SLD.


Autre remarque, les systèmes de coordonnées disponibles dans les services de visualisation INSPIRE publiés par ArcGIS respectent la liste des CRS spécifiés par la directive.


Pour paramétrer les métadonnées de votre service de visualisation, vous devrez arrêter votre service puis modifier ses propriétés. Vous indiquerez alors les différentes langues que vous souhaitez prendre en charge et saisirez les métadonnées dans chacune de ses langues.



Afin de capitaliser entre plusieurs services, vous pouvez enregistrer vos métadonnées dans un fichier pour les réutiliser avec un autre service.



Après avoir édité les métadonnées de votre service, il suffit de redémarrer le service de visualisation pour qu'elles soient publiées.


Un service de visualisation INSPIRE est avant toute chose un service ArcGIS Server, ce qui veut dire qu'il peut continuer à être consommer par tous les clients Esri sans passer par l'interface WMS. Ceci veut également dire que l'administration générale d'un service de visualisation INSPIRE se fait exactement de la même manière que n'importe quel autre service de carte ArcGIS Server.

Je poursuis aujourd'hui ma série d'articles consacrés à la solution ArcGIS for INSPIRE. Après avoir évoqué les fonctions de recherche proposées par le portail du Geoportal Server, nous continuons à évoquer ce composant mais cette fois-ci avec un focus sur les fonctions de gestion et d'administration du catalogue de métadonnées.

Administrer le catalogue de métadonnées de Geoportal Server

Dans ArcGIS for INSPIRE, les services de Découverte INSPIRE sont directement publiés par Geoportal Server à partir du catalogue de métadonnées. Ce catalogue de métadonnées est stocké dans une base de données et se gère au travers de l'interface web du portail. Différents profils d'utilisateurs peuvent intervenir sur les métadonnées: les membres du groupe gptpublisher (import, référencement, création ou mise à jour des métadonnées) et les membres du groupe gptadministrator (validation, approbation et publication des métadonnées). D'autres groupes "thématiques" peuvent être mis en place pour gérer les privilèges d'accès à différentes séries de métadonnées sachant qu'un utilisateur enregistré sur le portail peut appartenir à différents groupes.

Alimenter le catalogue de métadonnées

L'alimentation du catalogue de métadonnées est un aspect clé du composant Geoportal Server dans la solution ArcGIS for INSPIRE. L'administrateur du catalogue dispose de nombreuses possibilités pour collecter ses métadonnées auprès de ses utilisateurs ou de ses partenaires.

Le catalogue peut être tout d'abord alimenté par les fiches de métadonnées que les utilisateurs vont saisir directement sur le portail à l'aide de différents éditeurs en ligne. Par défaut, les éditeurs activés dans ArcGIS for INSPIRE sont: "Dublin Core", "FGDC", "ISO 19115 Profil INSPIRE" et "ISO 19119 Profil INSPIRE". L'administrateur peut restreindre ou compléter cette liste et il peut également personnaliser les éditeurs existant pour s'adapter à des profils spécifiques.

Le catalogue peut aussi être alimenté par la collecte de métadonnées (plus ou moins riches) issues de services géospatiaux ArcGIS Server ou OGC, de services de métadonnées ArcIMS ou des services de métadonnées normalisés CSW ou OAI (Open Archive Initiative). Geoportal Server est également capable de collecter des métadonnées à partir de fichiers XML exposés dans des répertoires web (WAF).

Le catalogue peut également être enrichi par les métadonnées directement publiées par l'utilisateur à partir de l'application ArcCatalog. Ceci permet, en quelques clics, d'exploiter les métadonnées saisies et maintenues avec ArcGIS Desktop.

Enfin, il est possible par développement d'insérer des fiches de métadonnées en utilisant l'API Rest ou l'API CSW de Geoportal Server. Ceci permet d'utiliser une URL HTTP (Put et Get) et d'ajouter, via le web, des fiches de métadonnées dans le catalogue.

Les membres des groupes gptpublisher et gptadmin peuvent accéder à l'onglet "Gestion des métadonnées" et saisir des nouvelles fiches de métadonnées. Pour cela, il suffira de cliquer sur la commande "Ajouter" puis de choisir la norme de métadonnées à utiliser.


En fonction de ce choix, l'éditeur correspondant s'affichera. Des profils dédiés pour les normes ISO 19115 et 19119 ont été paramétrés selon les recommandations de la directive INSPIRE.

Pour ces deux éditeurs, un système d'onglets et une ergonomie spécifique permet de saisir plus rapidement les différents éléments de métadonnées INSPIRE. On notera que ces éditeurs sont utilisés également pour la mise à jour des métadonnées lorsque celles-ci ont été créées via le portail.

Une fois la saisie des métadonnées réalisée, l'utilisateur peut enregistrer ses métadonnées en tant que brouillon pour terminée ultérieurement ou soumettre les métadonnées pour validation.

 
Moissonner un service CSW

Nous l'avons évoqué dans le précédent article, les administrateurs du portail peuvent offrir des fonctions de recherche sur d'autres catalogues de métadonnées en référençant des services de Découverte INSPIRE. Dans ce cas, la requête de l'utilisateur est transmise en CSW (2.0.2) vers le catalogue distant puis le résultat de la requête CSW est affiché dans l'interface de recherche du portail. Dans ce cas, aucune duplication des métadonnées n'est réalisée entre votre catalogue de métadonnées et le catalogue distant.

Geoportal Server permet également d'alimenter votre catalogue de métadonnées en moissonnant des catalogues de ressources distants. Les métadonnées du catalogue distant sont alors "aspirées" et ajoutées dans le catalogue de métadonnées de votre Geoportal Server.


Cette opération nommée "moissonnage" se paramètre tout simplement en spécifiant l'URL du service CSW dont vous souhaitez collecter les métadonnées.


Les opérations de moissonnage opèrent en s'appuyant sur des requêtes CSW, la fréquence et le mode de synchronisation peuvent être paramétrés par l'administrateur.



Référencer des services ArcGIS Server

Un moyen simple et rapide de décrire les ressources disponibles sur un serveur SIG est de référencer directement votre service ArcGIS Server ou même l'ensemble de votre serveur ArcGIS Server dans le catalogue de métadonnées. En effet, le Geoportal Server peut parcourir automatiquement tous les services (map services, feature services, image services, geoprocessing services, …) et remplir le catalogue de métadonnées à partir des informations descriptives de votre service (nom, type, description, emprise, …). Pour cela, il suffira de saisir les URL des points d'accès Rest et SOAP de votre serveur SIG.


Publier des métadonnées à partir d'ArcCatalog

Depuis de nombreuses années, ArcGIS propose des outils de saisie de métadonnées selon la norme ISO 19115 et beaucoup d'organisations créent et maintiennent leurs métadonnées au travers des outils SIG bureautiques (ArcGIS Desktop). Ces métadonnées peuvent être envoyées vers le catalogue de métadonnées et ainsi publiées par le service de Découverte INSPIRE de Geoportal Server.


Il vous faudra pour cela installer l'outil "Publish Client" téléchargeable à partir de cette page. Ce complément gratuit pour ArcCatalog 10 permet de publier directement les métadonnées d'une ou plusieurs ressources en les sélectionnant dans votre catalogue de données.



L'outil vous demandera alors d'indiquer l'URL de votre serveur de métadonnées et de vous authentifier auprès de ce serveur.



Une fois publiée, votre ressource sera ajoutée au catalogue de métadonnées.



Importer une fiche de métadonnées

Une autre manière d'enrichir votre catalogue de ressources est d'importer directement une fiche XML de métadonnées.

Pour cela, vous utiliser l'interface du portail et sélectionnerez le fichier XML de métadonnées. Vous pourrez ensuite utiliser la commande "Valider" pour vérifier que le contenu du document est valide au regard de la norme de métadonnées auquel ce dernier fait référence.




Le même fichier de métadonnées peut être importé plusieurs fois. Dans ce cas, le portail dispose de fonctionnalités avancées pour détecter qu'il s'agit d'une mise à jour et remplacera alors les métadonnées existantes dans le catalogue par cette nouvelle version.


Validation des métadonnées

Les métadonnées saisies, importées, moissonnées ou publiées via ArcCatalog doivent préalablement être approuvées avant d'être accessible par le moteur de recherche. Cette approbation est réalisée par les membres du groupe gptadmin de manière ponctuelle ou par lot.


Les outils d'administration permettent rapidement d'obtenir une liste des métadonnées qui ont été postées mais non-encore approuvées.




Nous venons de décrire une partie des fonctions de collecte de métadonnées proposées par ArcGIS for INSPIRE. On notera que le portail propose également de nombreuses fonctions de gestion, d'organisation et d'administration que je ne peux prendre le temps d'expliciter dans cet article. Dans un dernier article, je présenterai quelques fonctions intéressantes d'ArcGIS for INSPIRE qui permettent aux utilisateurs de consommer plus facilement des services de Visualisation, de Téléchargement et de Découverte INSPIRE.

Un delà de leur dénomination un peu réductrice, l'objectif des services de téléchargement INSPIRE est pouvoir accéder dynamiquement à la description géométrique et sémantique des entités vectorielles qui se trouvent dans les couches de votre SIG. Certes il permet le téléchargement des données mais il permet surtout une véritable exploitation de la données SIG (affichages multi-échelles, symbologies, requêtes, analyses spatiales, …) ainsi que l'échange de données structurées (GML) via un réseau et en utilisant le protocole HTTP. En version 1.0, ArcGIS for INSPIRE implémente les services de téléchargement selon les préconisations du "Draft Technical Guidance for INSPIRE Download Services 1.0" qui recommande l'usage du WFS 1.1. Une implémentation basée sur le standard WFS 2.0 (adopté en novembre 2010) sera disponible prochainement dans une mise à jour mineure d'ArcGIS for INSPIRE afin de respecter le "Draft Technical Guidance for INSPIRE Download Services 2.0".

Tout comme pour les services de visualisation, les services de téléchargement INSPIRE introduisent des fonctionnalités supplémentaires liées à la prise en charge des métadonnées et la gestion du multi-langue. ArcGIS for INSPIRE prend également en charge ces spécificités tant au niveau d'ArcGIS Server pour la publication des services qu'au niveau d'ArcGIS Desktop pour le paramétrage.

"Pre-Defined Dataset" et "Direct Access Download"

La directive INSPIRE introduit deux types de service de téléchargement afin de permettre aux administrateurs SIG de proposer des accès simplifiés à une partie du jeu de données mis en ligne.

Les services de téléchargement de type "Pre-Defined Dataset" permettent de proposer l'accès à un sous-ensemble du jeu de données initial en créant des filtres au niveau du service WFS au moment de sa publication. L'application cliente peut alors récupérer ce sous-ensemble par une simple requête WFS "GET". Par exemple, vous diffusez les informations sur le parcellaire cadastral sur l'ensemble d'une agglomération et vous souhaitez proposer des services de téléchargement permettant de récupérer directement le cadastre de chaque commune. Pour ce type de service de téléchargement, l'utilisateur doit pouvoir accéder à des métadonnées spécifiques à chaque sous-ensemble.

Les services de téléchargement de type "Direct Access Download" peuvent être considérés comme plus avancés. En effet, ils diffusent généralement des jeux de données plus importants mais permettent aux applications clientes de spécifier des conditions de filtrage afin de récupérer les entités qui correspondent à des critères spécifiques (attributaires, spatiaux, temporels, …). Ce filtrage se fait alors selon la norme ISO/DIS 19143 Geographic Information - Filter encoding.

Publier des services de téléchargement INSPIRE avec ArcGIS

Lors de la publication, vous choisirez de publier ce service de téléchargement avec les fonctionnalités standards "INSPIRE Feature" (=Direct Access Download) et en option avec les fonctionnalités "INSPIRE Predefined Dataset".

Si vous choisissez de gérer des "Predefined Dataset", vous pourrez les définir à partir des propriétés du service. Pour chaque sous-ensemble de données à diffuser, vous spécifierez le nom et la requête GetFeature correspondant à ce "Predefined Dataset".

A l'aide de la même interface que pour un service de visualisation, vous pourrez saisir les métadonnées du service dans les différentes langues souhaitées.


Une fois publié, votre service de téléchargement INSPIRE sera accessible via une URL du type:
http:///arcgis/services//MapServer/InspireFeatureDownloadService

Pour vérifier que votre service est accessible en WFS, vous pouvez tester ses capacités en ajoutant à l'URL du service de téléchargement les paramètres ?Service=WFS&Request=GetCapabilities


Comme pour les services de visualisation, le paramètre LANGUAGE permettra de présenter les capacités du service de téléchargement, et en particulier les métadonnées, dans la langue choisie par l'utilisateur.


Après ces deux premiers articles consacrés aux services de visualisation et de téléchargement, j'aborderai les services de découverte qui constituent le troisième type de service réseau requis dans une architecture INSPIRE.

Un des principaux objectifs d'INSPIRE est de facilité le partage de données géospatiales. Pour cela, les organisations concernées doivent d'une part créer et maintenir un catalogue de métadonnées des ressources dont elles disposent, et d'autre part diffuser ce catalogue pour permettre aux utilisateurs de rechercher et de découvrir ces ressources. Pour répondre à ce besoin de publication, de découverte et d'utilisation des métadonnées, la directive INSPIRE définit des règles d'implémentation pour la structure des métadonnées et introduit un type de services réseau pour la recherche et à la consultation de métadonnées dans un catalogue: les "Discovery Services" (Services de découverte).

 

La structure de métadonnées INSPIRE et les services de découvertes INSPIRE sont pris en charge par ArcGIS for INSPIRE et plus particulièrement par le composant "Geoportal Server".

Le Geoportal Server constitue une partie importante d'ArcGIS for INSPIRE en prenant en charge toutes les fonctionnalités liées à la création, à l'administration et à la publication d'un catalogue de métadonnées. Totalement indépendant de toute autre technologie Esri, le catalogue de métadonnées est stocké dans une base de données et il est accessible via différentes normes et standards dont ceux imposés par la directive INSPIRE.

Au dessus de ce moteur, Geoportal Server propose une application web (le Géoportail) qui expose au travers d'une interface utilisateur conviviale les fonctions permettant de rechercher, de visualiser, d'importer, de saisir, de mettre à jour, de gérer les droits et de publier les métadonnées. L'application propose également d'autres fonctions comme la prévisualisation des ressources cartographiques en ligne, la recherche fédérée dans d'autres catalogues ou encore une interface pour le téléchargement de données.

La structure des métadonnées INSPIRE est basée sur les normes ISO 19115 (pour les jeux de données) et ISO 19119 (pour les services) et sur la norme d'implémentation XML ISO 19139. Cependant, INSPIRE introduit des contraintes spécifiques qui sont décrites dans ce document.

Dans Geoportal Server, le catalogue de métadonnées et l'ensemble des informations liées à la gestion des métadonnées (moissonnages, synchronisation, autorisations d'accès, …) sont stockés dans une base de données Oracle (10g, 11g), PostgreSQL (8.3, 8.4) ou SQL Server (2005, 2008). Le stockage et l'indexation de métadonnées peut se faire selon différentes normes Dublin Core, FGDC, ISO 19115 Profil INSPIRE et ISO 19119 Profil INSPIRE. Les profils de métadonnées et les éditeurs en ligne correspondant peuvent être personnalisés.

Les services de Découverte INSPIRE sont des services web permettant aux utilisateurs, via des échanges de messages normalisés (OGC CSW 2.0.2), d'interroger un catalogue de métadonnées et d'obtenir en retour des informations sur les ressources correspondant aux critères de recherche. Ce processus d'échange de messages peut également être utilisé entre deux serveurs pour synchroniser (on parle aussi de moissonnage) tout ou partie de leur catalogue de métadonnées.

En standard, Geoportal Server permet de publier son catalogue de métadonnées selon les pré-requis INSPIRE (c'est-à-dire en CSW 2.0.2 avec le profil ISO AP 1.0). L'URL d'accès aux capacités CSW d'un service de découverte INSPIRE publié par Geoportal Server est du type:

 
Nous venons d'aborder la notion de catalogue de métadonnées qui constitue un des composants essentiel d'une architecture INSPIRE. Dans les deux prochains articles, je détaillerai les fonctionnalités de l'application web Géoportail elle-même et plus particulièrement les fonctionnalités de recherche et de gestion des métadonnées (saisie, import, moissonnage, …).

La finalité d'ArcGIS for INSPIRE est de simplifier la mise en œuvre d'une IDS compatible INSPIRE en étendant les fonctionnalités déjà présente dans le système ArcGIS. Ainsi, cette extension pour ArcGIS 10 apporte de nouveaux composants qui se placent à différents niveaux de votre architecture SIG.

ArcGIS for INSPIRE fournit un schéma de Géodatabase complet correspondant au modèle de données de l'annexe 1 de la directive INSPIRE.


Disponible sous la forme d'un document XML de Géodatabase, l'utilisateur peut importer ce schéma XML dans n'importe quelle Géodatabase et créer ainsi automatiquement la structure des tables, classes d'entités, domaines de valeurs, valeurs par défaut, etc… correspondant à l'implémentation du modèle de données INSPIRE de l'annexe 1.

Le modèle de données est décrit de manière détaillée dans une documentation présentant la structure des différentes tables et classes d'entités du modèle de données. Cette documentation reprend notamment les descriptifs de chaque attribut.

Une fois la structure de la Géodatabase INSPIRE créée, l'administrateur du SIG pourra mettre en place les mécanismes de transformation nécessaires pour alimenter la Géodatabase INSPIRE à partir de la Géodatabase du SIG. Pour cela, de nombreux outils de géotraitements sont disponibles en standard et peuvent être complétés par ceux de l'extension Data Interoperability. Des solutions d'ETL plus avancées comme FME peuvent éventuellement être nécessaires pour implémenter des workflows les plus complexes.

Une fois la Géodatabase INSPIRE chargée, vous pourrez alors concevoir des services web de visualisation INSPIRE et des services web de téléchargement INSPIRE s'appuyant sur cette base de données spatiale. Je reviendrai sur ces aspects un peu plus tard dans cette série d'articles.