Note conceptuelle sur l`infrastructure de données spatiales

PROJET BRICKS
RENFORCEMENT DE LA RESILIENCE PAR LE BIAIS DE SERVICES LIES A L’INNOVATION, A LA COMMUNICATION
ET AUX CONNAISSANCES
BENIN, BURKINA FASO, TCHAD, ÉTHIOPIE , GHANA, MALI, MAURITANIE , NIGER, NIGERIA, SENEGAL, SOUDAN,
TOGO
NOTE CONCEPTUELLE SUR L’INFRASTRUCTURE DE DONNEES SPATIALES
JANVIER 2015
1
ABREVIATIONS ET ACRONYMES
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API : Application Programming Interface
BM : Banque Mondiale
BRICKS: Building Resilience through Innovation, Communication and Knowledge Services
CILSS: Comité permanent Inter-Etats de Lutte contre la Sécheresse dans le Sahel
ESRI : Environmental System Research Institute
FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations
FEM : Fonds pour l'Environnement Mondial
GDT : Gestion Durable des Terres
IDS : Infrastructure de Données Spatiales
IGMVSS : Initiative de la Grande Muraille Verte du Sahara et du Sahel
ISO : International Organization for Standardization
IT: Information Technology
NSIF: National Spatial Data Infrastructure Framework
OGC : Open Geospatial Consortium
OSS : Observatoire du Sahara et du Sahel
PAM : Programme Alimentaire Mondial
PNUE : Programme des Nations Unies pour l'Environnement
REPSAHEL : Projet Amélioration de la Résiliences des Populations au Sahel
SASS : Système Aquifère du Sahara Septentrional
SAWAP: Programme Sahel et Afrique de l'Ouest
SDI : Spatial Data Infrastructure
SI-GDT : Système d'Information pour une Gestion Durable des Terres
SIG/GIS : Système d’Information Géographique/GIS Geographic Information System
UICN : Union Internationale pour la Conservation de la Nature
2
TABLE DES MATIERES
1.
Systèmes d'information et données géospatiales ......................................................................5
2.1.
2.1.1.
Généralité ...................................................................................................................5
2.1.2.
Systèmes d'information, environnement et développement durable .........................5
2.2.
Concept d’Infrastructure de Données Spatiales et de Géoportail .......................................6
2.2.1.
L’Infrastructure de Données Spatiales .........................................................................6
2.2.2.
Rôle du Géoportail dans un SDI ...................................................................................7
2.3.
3.
Concept général de systèmes d'information ........................................................................5
Les portails Géospatiaux de référence: architecture et spécificités techniques ..................8
Conception et stratégie de mise en œuvre du système d'information de BRICKS ......................9
3.1.
Le Géoportail de BRICKS : Spécificités techniques et architecture ......................................9
3.1.1.
Logiciels constitutifs ....................................................................................................9
3.1.2.
Architecture du Géoportail de BRICKS (Principaux composants du Géoportail) ........ 10
3.1.3.
Structure organisationnelle du Géoportail de BRICKS ............................................... 12
3.1.4. Utilisation adaptée du Géoportail au contexte de BRICKS/SAWAP ................................... 13
3.1.5. Gestion du Géoportail ..................................................................................................... 14
3.2.
4.
Stratégie d'implémentation du Géoportail ....................................................................... 15
3.2.1.
Processus de mise en œuvre ..................................................................................... 15
3.2.2.
Resources .................................................................................................................. 16
Customisation du Géoportail pour la promotion et la visibilité des projets nationaux BRICKS 16
4.1. Le Géoportail et son apport pour dans la visibilité des projets nationaux BRICKS .................... 16
4.2. Personnalisation et choix de la version HTML5 ....................................................................... 17
4.3. Configurations et paramétrages avancés du Géoportail .......................................................... 17
3
Contexte
Le continent Africain est caractérisé par une très grande diversité d’écosystèmes naturels qui hébergent
des ressources telles que les sols, la végétation, l’eau et la diversité génétique. Ces éléments constituent
la principale richesse naturelle du continent. Ils doivent être pérennisés afin que les populations africaines
–qui en tirent leur nourriture, l’eau, le bois, les fibres, les produits industriels et les fonctions et services
des écosystèmes– puissent assurer leur survie (Liniger, 2011). La terre fournit directement les moyens
d’existence à 60% des personnes, au travers de l’agriculture, de la pêche en eau douce, de la foresterie et
d’autres ressources naturelles (FAO, 2004). Cependant, ces ressources restent menacées par une
surexploitation liées à l'expansion démographique, qui réduit considérablement leur disponibilité dans
certaines régions, notamment les pays situés dans l'espace sahélo-saharien, et abritant l’espace relatif à la
grande muraille. La disponibilité de ces ressources reste également sérieusement compromise par les
effets juxtaposés des catastrophes naturelles et du changement climatique.
Dans les pays situés de l’espace sahélo-saharien, particulièrement ceux concernés par la Grande Muraille
Verte (GMV), la Gestion Durable des Terres (GDT) est au cœur de l’enjeu du développement. Le
Programme Sahel et Afrique de l'Ouest (SAWAP) contribue ainsi à renforcer l’initiative de la Grande
muraille verte et ainsi à résoudre les problèmes liés aux ressources naturelles (dont les terres et l’eau) au
niveau de douze pays sub-sahariens (Bénin, Burkina Faso, Ethiopie, Ghana, Mali, Mauritanie, Niger,
Nigéria, Sénégal, Soudan, Tchad et Togo), mais aussi à l’échelle régionale.
Le projet Building Resilience through Innovation, Communication and Knowledge Services (BRICKS) a,
quant à lui, été initié en vue de d’offrir à ce Programme SAWAP un appui et des supports dans plusieurs
domaines. En effet, BRICKS est appelé à fournir un appui de suivi et d’évaluation et des possibilités de
partage des connaissances et des meilleures pratiques entre les douze projets nationaux SAWAP; ce à
travers trois composantes majeures. La première est relative à la gestion des connaissances, la seconde,
au suivi et évaluation, et la troisième portant sur la gestion du projet. La mise en œuvre de BRICKS a été
ainsi entamée par trois organisations régionales : le Comité permanent Inter-Etats de Lutte contre la
Sécheresse au Sahel (CILSS), l’Observatoire du Sahara et du Sahel (OSS) et l’Union Internationale pour la
Conservation de la Nature (IUCN).
Dans le cadre de la mise en œuvre des activités de la composante 2, il revient à l’OSS de mettre en place
un appui technique et un suivi sur l’ensemble du programme en développant de nouveaux outils et en
mettant en place des activités de renforcement des capacités. Ces activités sont déclinées en deux volets :


Un volet suivi évaluation ;
Un volet sur le développement d’applications géospatiales pour accompagner le suivi, la
modélisation et l’évaluation des terres, des ressources en eau et du changement dans l’utilisation
des terres dans le portefeuille régional.
Une partie de ce travail consiste donc à élaborer, mettre en ligne et alimenter régulièrement une
plateforme régionale de publication, d’échange et de dissémination d’information et de données diverses
(géospatiales et non spatiales) en temps quasi-réel. Une telle infrastructure contribuerait à construire une
Infrastructure de Données Spatiales (IDS) en vue de centraliser et mieux mettre en valeur ces
informations/données. Elle permettrait de diffuser, partager et promouvoir les produits élaborés entre les
12 projets et au-delà.
Objectifs
L’objectif de cette note est de décrire l’architecture d’une Infrastructure de Données Spatiale et de
l’ensemble de ses composantes techniques permettant de regrouper, de diffuser et de partager les
informations et données (géospatiales et non spatiales) sur les meilleures pratiques de gestion durable
des ressources naturelles (terres et eau) entre les 12 projets du portefeuille SAWAP. C’est un travail
préalable à la mise en place d’un Géoportail à l’échelle des 12 pays membres de BRICKS.
4
1. Systèmes d'information et données géospatiales
2.1.
Concept général de systèmes d'information
2.1.1. Généralité
Un Système d'Information (SI) est un ensemble organisé de ressources (matériels, logiciels, personnel,
données et procédures) qui permet de : regrouper, classifier, traiter et diffuser de l’information sur un
environnement donné (Semoud, 2006). De nos jours, au sein de diverses structures (institutions,
organisations, entreprises, etc.), les systèmes d’information jouent un rôle important. En effet, vu le rôle
primordial que joue l'information dans le processus de prise de décision dans cette nouvelle ère (ère de
l'information) toute structure, quelle qu'elle soit, se doit de consacrer une partie de son effort et de son
activité à récolter, traiter, stocker et diffuser l'information issue de son propre fonctionnement dans le
cadre d’un système d'information.
L'apport des Technologies de l'Information et de la Communication (TIC) est à l'origine du regain de la
notion de système d´information. La capacité de traitement de volumes importants de données,
d'interconnexion de sites web et de ressources ou d'opérateurs géographiquement éloignés, expliquent
que les TIC soient aujourd'hui largement utilisées pour traiter et répartir l'information en temps réel, en
lieu et place des moyens classiques manuels - plus lents.
2.1.2. Systèmes d'information, environnement et développement durable
 A l’échelle globale
Le développement durable, selon l’International Institute for Sustainable Development (IISD), est un
développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations
futures de répondre aux leurs. Il comporte deux concepts essentiels : le concept de besoins, en particulier
les besoins essentiels des personnes démunies qui devraient avoir priorité absolue; et l’idée de limites,
imposées par l’état de la technologie et l’organisation sociale, à la capacité de l’environnement de
répondre aux besoins présents et à venir ».
D'une façon générale, le développement durable pose le défi de gérer une grande quantité d'informations
non structurées et de connaissances. Pour cela plusieurs méthodes sont apparues : les techniques du web
sémantique s'appuyant sur des ontologies et des métadonnées ; les projets d'ingénierie des
connaissances; les systèmes wiki comme l'encyclopédie Ekopedia1, ou Wikia_Green2 ; les systèmes
d’Infrastructures de Données Spatiales (SDI, voir plus de détails – page 5).
Face donc aux innombrables défis, il a été nécessaire de s’appuyer sur les systèmes d'information et de les
restructurer selon une nouvelle architecture : celle du Système d'Information Durable (SID), combinant le
système de Gestion des Données de Référence (MDM), le Système de Gestion de Règles Métier (BRMS) et
celui relatif à la gestion des processus métier (BPM)3.
 Le contexte Africain
En Afrique et à des niveaux différents, plusieurs initiatives conduites par des acteurs nationaux, régionaux
et internationaux ont abouti à la mise en place de systèmes d’informations visant à appuyer la prise de
1
http://www.ekopedia.org/
http://green.wikia.com/wiki/Wikia_Green
3
http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9veloppement_durable#cite_note-121
2
5
décision en matière de gestion des ressources, des risques et des catastrophes (Essahli & Ben Khattra,
2009, Audouard, 2002 ; Shumilov et al, 2008, etc.). Aussi, un certain nombre d’expériences mis en place
par des organisations internationales ont débouché sur la mise en place de dispositifs opérationnels en
matière de SI. La plupart apparaissent comme des sources efficaces en termes de fréquence de mise à
jour et couvrent des niveaux régionaux et sous régionaux.
Les informations et données livrées via ces systèmes d’informations sont souvent fiables et produites
selon des protocoles standardisés (et à des fréquences régulières). Elles sont relatives à des thématiques
comme l’occupation/utilisation du sol, l’écologie, la pédologie, l’agriculture/agronomie, l’hydrologie, les
indices Bioclimatiques, la désertification et la dégradation des terres, la famine, la sécurité alimentaire, la
santé, l’environnement, etc.
Au nombre de ces Systèmes d’Information existant, nous avons entre autre :
 le Système Mondial d’Information et d’Alerte Rapide sur l’Alimentation et l’Agriculture (SMIAR4) de la
FAO ;
 le Fews net (Famine Early Warning System Network5) de l’US Agency for International Development
(USAID);
 l’Africa Data Dissemination Service (ADDS)6 de l’USGS;
 le Systèmes d'information de l’Agrhymet7, couvrant la sous-région des pays du CILSS ;
 le Systèmes d’Information sur la Désertification
 le Systèmes d’Information et de Suivi de l’Environnement par Internet (SID-SISEI)8 ;
 L’Infrastructure Ouest-Africain de données Spatiales sur les changements climatiques et l’utilisation
adaptée des terres de WASCAL9
 Etc.
2.2.
Concept d’Infrastructure de Données Spatiales et de Géoportail
2.2.1. L’Infrastructure de Données Spatiales
Le terme Infrastructure de Données Spatiales (SDI) a été inventé en 1993 par le Conseil National de
Recherche (National Research Council) des Etats-Unis, pour désigner un cadre de technologies, politiques
et arrangements institutionnels qui, ensemble, facilitent la création, l'échange et l'utilisation des données
géospatiales et des ressources d'information connexes dans une communauté de partage de l'information
(Zorica et al., 2006). Un tel cadre peut être étroitement mis en œuvre pour permettre le partage de
l'information géospatiale au sein d'une organisation ou plus largement pour une utilisation au niveau
national, régional voire mondial.
En 2002, l’US Federal Government (Gouvernement Fédéral Américain) définissait le SDI comme
l’ensemble des technologies, politiques, arrangements institutionnels, normes, ressources humaines et
activités spécifiques réunis pour acquérir, traiter, utiliser et préserver les données spatiales. Le SDI est
potentiellement formé par la confluence de plusieurs fournisseurs de données géographiques - chacun
d’entre eux permettant l’accès aux données à travers des services Internet spécifiques.
Le SDI est composé de trois composantes : la composante organisationnelle, celle fonctionnelle et celle
d’ordre techniques. Chacune de ces composantes regroupe plusieurs sous-composantes (Figure 1).
4
http://www.fao.org/Giews/french/index.htm
http://www.fews.net/
6
http://earlywarning.usgs.gov/fews/
7
http://www.agrhymet.ne/
8
http://www.environnement.gov.tn/envir/sid/
9
https://icg4wascal.icg.kfa-juelich.de/wadi-data-portal
5
6
Par ailleurs, pour Nebert & Lance (2002), les composants d'un SDI incluent:
 les réseaux de communication, constituant la composante infrastructure physique et logique ;
 les données géospatiales ainsi que les sources de données géospatiales constituant les répertoires
pour toutes les données spatiales ;
 les services de Système d'Information Géographique (SIG) pour communiquer les différents éléments
 les normes et standards pour garantir l'interopérabilité.
 les politiques et arrangements institutionnels
 les institutions, agences, organisations partenaires, etc.
(a) Ghaemi et al. (2010)
(b) Nebert & Lance (2002)
Figure 1. Principales composantes d’une IDS
2.2.2. Rôle du Géoportail dans un SDI
Le Géoportail représente "une interface humaine offrant l’accès à une collection de ressources
d'information géospatiales en ligne, incluant aussi bien les jeux de données que les services" (OGC, 2004).
Les Géoportails peuvent être classés en deux catégories: la 1ère représentant les Géoportails-catalogue et
la 2nde les Géoportails d'application (Akinci &Cömert, 2007).

Les Géoportails-catalogue portent surtout sur l'organisation et la gestion de l'accès à l’information
géographique. Nous avons par exemple les Géoportails de la FAO (http://www.fao.org/geonetwork),
de l’UNSDI (http://www.geonetwork.nl), etc.

Les Géoportails d'application quant à eux, fournissent en ligne, des services web géographiques
dynamiques. C’est le cas de Mapquest qui fournit des services de routage (www.mapquest.com),
National
Geographic
fournit
des
services
de
cartographie
(http://www.nationalgeographic.com/maps/), etc.
Il convient cependant d'établir une distinction entre les concepts de SDI et Géoportail. Le Géoportail est
partie intégrante de l’SDI et participe à sa construction. Dans le SDI, le Géoportail assure 3 fonctions
majeures : la publication, la recherche et le téléchargement de données (Figure 2).
7
Géoportail
Figure 2. Principales fonctions du Géoportail
2.3.
Les portails Géospatiaux de référence: architecture et spécificités techniques
L’Architecture de Reference des Portails Géospatiaux (Geospatial Portal Reference Architecture, illustrée
au niveau de la Figure3 représente le Guide de l'Open Geospatial Consortium (OGC) pour
l’implémentation d’un portail géospatial standardisé (Horakova et al., 2007). Cette architecture est
traduite par un ensemble de documents qui définit les éléments fondamentaux et un ensemble d'accords
d'interopérabilité qui établissent des instructions pour remédier aux difficultés dont les différentes
organisations et les communautés rencontrent quant au partage de leurs informations géospatiales. Cette
architecture est basée sur les Service-Oriented Architecture (SOA). Le SOA est une approche permettant
de construire des systèmes distribués qui fournissent des fonctionnalités de l'application comme aux
applications des services des utilisateurs finaux, ou permettant tout simplement de construire d'autres
services (Colan, 2004). Les SOA, conçus pour favoriser l'interopérabilité10, s’avèrent être l’architecture
logiciel la plus populaire et répandu.
L’OGC, de par cette Architecture, spécifie 4 classes de services qui sont indispensables pour obtenir une
implémentation complète d’un portail géospatiale normalisé. Aussi identifie-t-elle les normes
d'interopérabilité propres à l’OpenGIS qui sont alors applicables à ces services. Ces 4 classes de services
sont respectivement: les services de portail, le service de catalogue, les services de représentation et les
services de données.
 les services de portail : fournissent l'accès à l'information géospatiale, à la gestion et l'administration
du portail et des utilisateurs ;
 le service de catalogue : permet la collecte, l'enregistrement et la gestion de l'information descriptive
sur les données stockées dans la base de données ;
 les services de donnée : fournissent l’accès au contenu spatial dans les dépôts et bases de données ;
ils permettent le traitement des données par encodage à partir d’une interface commune définie ;
10
L'interopérabilité peut être définie comme la capacité par laquelle différentes applications qui utilisent différentes
langues ou concepts peuvent parler les uns aux autres. L'interopérabilité permet à des applications qui ont été écrites dans
différents langages de programmation, situés dans des endroits différents sur le réseau et résidant sur différentes
plateformes matérielles, d’interagir et de communiquer ensemble.
8

les services de représentation : permettent l’accès et la visualisation sur Internet de l'information
géospatiale à travers des services de cartographie interactive.
Figure 3. L’architecture de référence des portails géospatiaux (Horakova et al, 2007)
3. Conception et stratégie de mise en œuvre du système d'information de BRICKS
3.1.
Le Géoportail de BRICKS : Spécificités techniques et architecture
3.1.1. Logiciels constitutifs
Les principaux logiciels qui constituent le Géoportail de BRICKS sont des logiciels à licences libres et sont
basés sur le principe des normes de référence internationale: FOSS (Free and Open Source Software
(FOSS), ISO/TC211 (International Organization for Standardization/Technical Committee 211) et OGC
(Open Geospatial Consortium). Ces logiciels sont largement utilisés pour la diffusion et le partage des
informations géographiques thématiques dans le monde. Utilisés en combinaison, ils permettront de
mettre en place un système d'information (le Géoportail de BRICKS) dont l'ensemble des services Web
fournis et utilisés (service de catalogue, services de cartographie interactives, etc.) seront standardisés11
et pourront donc être reliés à travers le Web à d'autres systèmes d'information reposant sur les mêmes
normes et protocoles.
Ces logiciels sont entre autre:
 GeoNetwork OpenSource (servant comme le catalogue et portail d'applications Web) et
 OpenGeo-Suite, plateforme regroupant plusieurs composants dont: GeoServer (le serveur Web
cartographiques), GeoExplorer (l’application de visualisation cartographique et de stylisation),
OpenLayers, GeoExt, GeoWebCache, PostGIS, QGIS, etc. OpenGeo-Suite est interopérable avec
ESRI, Google, Microsoft et Oracle.
Ces logiciels seront associés à d'autres logiciels d’appuis. Etant donné que GeoNetwork et la composante
OpenGeo Suite seront déployés et utilisés en ligne (à partir d’internet) pour un environnement de
production, le choix de logiciels d’appuis de référence ont porté sur : Java Development Kit (JDK) et Java
Runtime Environment (JRE), Apache Tomcat, Apache Web Server, PostgreSQL et PostGIS, qui, au préalable
seront installés.
11
Services Web développés selon les standards de l’International Standardization Organization (ISO).
9
Apache Tomcat sera utilisé comme servlet container pour abriter GeoNetwork ainsi que la composante
OpenGeo Suite. A son tour, Tomcat sera pris en charge par le Server Web Apache. Par ailleurs, PostgreSQL
sera paramétré afin qu’il accepte les connections aussi bien en local qu’en TCP d’une part, et d’autre part,
afin de le configurer et l’utiliser comme le gestionnaire de la base de données de GeoNetwork. A l’issue de
cela, PostgreSQL pourra être soutenu par PostGIS, en vue d’améliorer la performance des requêtes en
général, celles spatiales en particulier12.
Des logiciels SIG/télédétection seront aussi pleinement mis à profit pour la préparation des données et
WMS. Parmi ceux-ci nous avons : les logiciels liées à ESRI dont ArcGIS, Arc2SLD_converter, Arc2Earth ;
uDig, QGIS, Erdas Imagine, ENVI, etc.
3.1.2. Architecture du Géoportail de BRICKS (Principaux composants du Géoportail)
L'architecture du Géoportail de BRICKS illustrée par la Figure 4 montre que celui-ci sera composé de 3
grands ensembles illustrés dans ladite figure par les lettres a à h.
i. La composante Géoportail à proprement parler (caractérisée dans la Figure 4 par la lettre a) est
composée de GeoNetwork et de GeoExplorer qui constitueront en fait la partie visible voire publique de
l'infrastructure. Ensemble, ces deux ressources permettront l'accès à 2 interfaces différentes, offrant ainsi
au public et aux utilisateurs le choix de leurs préférences:
 L'interfaces GeoNetwork, plus complète et plus élaborée (Figure (6.1), permettant de faire des
recherches, des requêtes et des analyses et surtout, d'accéder à la totalité des ressources et services
offerts (métadonnées, cartes (statiques et interactives), graphiques, audio/vidéo, rapports, jeux de
données spatiales et non spatiales, photo, applications, etc.
 L'interface GeoExplorer quant à lui laisse accéder à un page beaucoup plus simplifiées (Figure 6.2),
permettant d'accéder à des fonctions essentiellement basics, à savoir: visualiser les cartes
interactives, les interroger, faire des requêtes, naviguer à travers des fonds de cartes, etc.
(Ces interfaces GeoNetwork et GeoExplorer pourraient toutefois être personnalisées à dessein).
ii. La composante Entrepôt de données (Figure 4, lettre b) permettra de stocker les fichiers divers propres
aux utilisateurs ainsi qu’à leurs métadonnées et à leurs données. L’entrepôt de données constitue en fait
la base à partir de laquelle les éléments qu’offrent GeoNetwork et GeoExplorer sont extraits pour être
publiés et diffusés, d’où son importance. En effet, si l’utilisateur externe (lettre e) a la possibilité, à travers
GeoNetwork et GeoExplorer de visualiser, faire des recherches, enregistrer, télécharger/charger, analyser
des ressources et même d’administrer ces systèmes, c’est en réalité grâce à cet entrepôt de données au
sein de laquelle tout est centralisé et hiérarchisé. D’autre part, c’est grâce aussi au server cartographique.
iii. La Composant server cartographique jouera le rôle de connecteur entre les 2 premières composantes,
à savoir le Géoportail et l’entrepôt de données (lettre c). Elle sera basée sur GeoServer. C’est à travers
celui-ci que :
o les entrepôts de données seront définis et hiérarchisés, selon les thématiques définies dans le cadre
de BRICKS ;
o les données Géospatiales sont stockées dans l’entrepôt de données ;
o les ressources interactives sont préparées selon les formats appropriés (dont ArcGRID, ENVIHdr,
TIFF/GeoTIFF, ERDASImg, Gtopo30, PostGIS, Shp, etc.) et selon des styles et des designs donnés ;
o les ressources primaires du Géoportail seront définies (métadonnées primaires), c’est aussi à travers
lui que les requêtes et leurs natures sont programmées, etc.
12
PostgreSQL inclut déjà les types de géométrie de base. PostGIS ajoute types géospatiales supplémentaires et des
fonctions qui rendent la manipulation des données spatiales dans la base de données plus facile et plus efficiente.
10
Dans une vision à long terme, le Géoportail BRICKS est appelé à être connecté à d’autres Géoportails et
catalogues de métadonnées en ligne. C’est ce qui est illustré dans Figure 4 par la lettre d. De même,
d’autres operateurs tels que Google et des Serveurs Cartographiques externes spécifiques seront aussi
mis à profit, notamment pour import de fonds cartographiques GoogleMaps (Google Physical Map,
Google Street Map, Google Hybrid) ainsi que OpenStreetMap mais aussi des WMS illustrant des thèmes
variés intéressant BRICKS.
Géoportails externes (ex. ILWAC, FAO, UNEP, WFP, CGIAR, etc.)
Géoportail BRICKS
de BRICKS
d
Catalogue
Catalogue
Serveur interne
BRICKS
h
Système fichier
Download &
Upload
Données
locales
Administrateur
Utilisateur
(BRICKS)
e
Utilisateur
externe
Données
CS-W
1
Géoportail de BRICKS
BRICKS
Catalogue
a
GeoNetwor
GeoNetwork
k
Entrepôt de données
Utilisateurs /
Groupes
b
Enregistre &
administre
Métadonnée
s
Recherche
et édite
Download &
Upload
Système Fichier
Figure
6. Architecture et accès
au Géoportail
de BRICKS
Interface
Carto
Recherche,
Interface
Carto
OpenLayers
OpenLayers
Visualise & analyse
Géo-données
SSH/VPN 3
2
WMSWMS 2
Interface carto.
GeoExplorer
i
Serveur
Serveur Cartographique
Cartographique
GeoServer
c
GeoServer
HTTP
HTTP
Administre
Google Maps
Intranet
Serveur Carto externe
f
g
Internet
1
Catalogue Service Web
2
Web Map Service
3
Administrateur BRICKS
Catalogue / Serveur
Carto
Secure Shell/Réseau Virtuel Privé
Figure 4. Architecture et accès au Géoportail de BRICKS
En résumé, les principales fonctions du Géoportail de BRICKS se trouvent être synthétisées dans la Figure
4. Celles-ci peuvent se résumer à :
 L'accès et le téléchargement/chargement en local de données, cartes, graphiques, documents et bien
d’autres types de contenus;
 L'accès direct et immédiat à des catalogues de métadonnées externes et ainsi, l'accès aux données
spatiales et non-spatiales externes ainsi qu’aux produits que ces catalogues abritent ;
 L'édition en ligne de métadonnées avec un système de template le mieux fourni et varié possible;
11
 Des interfaces de visualisation de cartes interactives permettant de combiner des couches
cartographiques issues de serveurs cartographiques répartis dans le monde entier (y compris les
cartes de Google).
3.1.3. Structure organisationnelle du Géoportail de BRICKS
Pour une utilisation efficiente du Géoportail par les différents membres de BRICKS, il s'avère nécessaire de
formuler des règles et contraintes régissant son utilisation. Cela permettra aussi de répondre aux besoins
de tous les acteurs impliqués dans les projets nationaux. Certaines exigences déjà déterminées par
l'architecture du système se trouvent être énumérées ci-dessous:
3.1.3.1.
L'accès au Géoportail
L’essentiel des ressources, information et données (spatiales et non-spatiales) devraient être accessibles
en ligne via l'interface web du Géoportail de BRICKS pour tous les utilisateurs. Certaines données et
ressources seront accessibles librement par le public. La recherche, la visualisation ainsi que le
téléchargement de telles données libres dans le catalogue de métadonnées de BRICKS sera donc possible
sans nécessairement avoir recours à un compte utilisateur.
Par contre, l'accès à des données personnelles et/ou sous restriction ainsi que le chargement des données
et des métadonnées consécutives dans le Géoportail exigeront aux intéressés de disposer de comptes
d'utilisateurs spécifiques. Il en va de même pour les tâches administratives sur le Géoportail.
Pour garantir la sécurité du system, il serait préférable que les accès à distances au serveur BRICKS se
fassent via SSH et SCP13. Aussi, une grande variété de formats de fichier devrait pouvoir être uploadés
directement dans le Géoportail (le catalogue de métadonnées). Cependant, tout transfert sur le serveur
BRICKS devrait se faire également via SSH et SCP.
3.1.3.2.
Les données
Le catalogue de métadonnées de BRICKS, en principe, ne devrait contenir que des données et des
ressources pour lesquelles des métadonnées consistantes ont été élaborées et insérées dans le
Géoportail. Ces métadonnées devraient renfermer des informations exhaustives sur lesdites données
et/ou ressources. Ces informations devraient être élaborées suivant les exigences spécifiques des normes
ISO 19115/ISO 1913914, tout en observant les exigences liées aux politiques de données des pays
membres (et au sein des projets) considérés.
Chaque métadonnée devrait offrir une série d’informations sur les données, décrivant par exemple les
lieux et infrastructures où les données peuvent être trouvées, les auteurs, les formats, etc.
3.1.3.3.
Les liens et interconnexions
Le Géoportail de BRICKS pourrait être relié à d’autres systèmes d'information internes, dont ceux
interopérables déjà mis en place au niveau de l’OSS, à savoir ceux des Projets ILWAC, AfroMaison, GéoAquifer, etc. (voir annexes 1, 2 et 3, page 22). D’autre part, il pourrait de même être relié à d’autres
systèmes d'information externes de référence ou jugés pertinents, dont ceux de la FAO, OMS, CGIAR,
UNEP, ISRIC, VBA, WHO, WASCAL15, etc. Dans la pratique, l'utilisateur pourra effectuer des recherches de
13
Secure Shell (SSH) et Secure Copy (SCP) sont des protocoles internet pour l'accès à distance cryptée et le transfert
sécurisé de données.
14
La norme ISO 19115 est une norme de référence pour l'information géographique dans le domaine des métadonnées. ISO
19139 fournit le schéma de mise en œuvre de XML pour la norme ISO 19115 spécifiant le format d'enregistrement de
métadonnées et peut être utilisé pour décrire, valider et échange les métadonnées géospatiales préparées en format XML.
15
Liens des systèmes d’information respectifs de la FAO, l’OMS, l’UNEP, le WASCAL, le VBA
http://131.220.109.2/geonetwork http://www.fao.org/geonetwork http://www.who.int/geonetwork
https://icg4wascal.icg.kfa-juelich.de/geonetwork/apps/search/
12
données directement dans plusieurs systèmes d'information de données externes à partir de l'interface
du catalogue de métadonnées BRICKS.
3.1.4. Utilisation adaptée du Géoportail au contexte de BRICKS/SAWAP
3.1.4.1. Règles d'intégration et de distribution des données/ressources dans le Géoportail
Le Géoportail de BRICKS vise à centraliser et à gérer le stock de données, services et autres ressources
générés pour les différents projets-pays BRICKS selon leurs thématiques et leurs centres d’intérêts.
Cependant, au niveau de chacun des 12 pays membres de BRICKS, chaque projet regroupe sa propre
équipe dont les membres devraient assurer les tâches spécifiques de gestion des données. Ceux-ci sont
donc appelés à interagir avec le system d’information (Géoportail), à y uploader des données sous la
supervision de l’administrateur du Géoportail au niveau de l’OSS ; ou à en télécharger selon leurs besoins.
Les flux de données vers et depuis le système d’information doivent être réglementés, en vue de garantir
les droits de propriété. Par conséquent, le Géoportail de BRICKS gagnerait à être un système intégré
capable de définir les responsabilités/autorités/droits des équipes de projets BRICKS, en utilisant le
concept des "utilisateurs", des "groupes d'utilisateurs" et des "profils d'utilisateurs".
Dans le Géoportail de BRICKS, des comptes d'utilisateurs avec des profils individuels offrant des privilèges
spécifiques, dont l'accès à des données protégées ou sous restriction par exemple, peuvent être créés et
gérés en ligne par l'administrateur du Géoportail de BRICKS (illustré dans la Figure 5 par la lettre a). Ainsi,
les membres de chaque projet pourraient être dotés d’un compte "Administrateur-utilisateur", compte
que l'administrateur du Géoportail (figure 5 par la lettre a) pourrait créer.
L’importance de cette situation réside sur le fait que : l'édition, la publication, la révision et les mis à jour
des métadonnées ainsi que le chargement/téléchargement de données et cartes interactives peuvent
être complètement et entièrement gérées et supervisées par des membres de l’équipe d’un projet de
pays donné.
a
Crée un Compte
b
Administrateur-Utilisateur
Crée un Groupe
Crée
Crée
Administrateur du
Géoportail BRICKS
Données
c
e
Examinateur
de contenu
Editeur
Edite/
donne
privilèges
d
Contrôle/publie
Métadonné
es
i. Projet BRICKS Bénin
ii. Projet BRICKS Burkina
iii. Projet BRICKS Ethiopie
iv. ...
Utilisateur
enregistré
Cherche
Télécharge
Charge
Données
s
Groupe : Projet BRICKS, Pays-X
13
Figure 5. Schéma général des Groupes et Profils d'utilisateurs dans le Géoportail de BRICKS
3.1.4.2. Gestion des métadonnées
Les données produites par les différents projets au niveau des 12 pays auront naturellement des
propriétés spécifiques relatives aussi bien à leurs contenus, leur format, leurs codes attributaires, leur
accès, les restrictions qui leur sont relatives, etc. Comme déjà souligné ci-dessus, le Géoportail de BRICKS
adoptera le standard de métadonnées ISO 1911516, la norme de référence pour l'information
géographique dans le domaine des métadonnées. Elle est utilisée pour la description exhaustive des
géodonnées et est composée de certains éléments décrivant les métadonnées. En outre, le standard
générique de métadonnées Dublin Core17 sera utilisé pour décrire des documents et données non
spatiales.
A ces deux normes, d’autres éléments pourraient être associées en cas de nécessité. Pour garantir la
convivialité de la norme ISO 19115, qui se compose en réalité d'environ 400 éléments de métadonnées,
une version simplifiée pourrait être envisagée dans certains cas. Cette version est ensuite transformée en
un modèle (dit template) de métadonnées contenant uniquement les éléments nécessaires pour la
description de la donnée ou de la ressource en question. Dans le cadre de BRICKS, chaque projet pourrait
procéder à la création et à la personnalisation de son template.
3.1.5. Gestion du Géoportail
Le développement, l’alimentation (initiale) et la gestion du Géoportail de BRICKS incombent certes à
l’OSS, mais ceci en étroite collaboration avec les responsables de gestion des données au niveau de
chacun des projets liés aux 12 pays membres. Les autres partenaires du CILSS et de l’UICN participent
également à cette collaboration pour une meilleure utilisation des ressources dans le Géoportail.
Pour l’ensemble des projets inhérents aux 12 pays pris en compte dans BRICKS, les données constituent
des biens précieux. Certaines données sont privées ou protégées et doivent faire l’objet de restriction.
Mais ceci ne devrait pas les empêcher d’être décrites à travers les métadonnées, ce qui rendrait leur
existence publique, connue et diffusée. Mieux, ces données pourraient être spatialement visualisables,
toute chose pouvant renforcer leur dissémination et générer de l’intérêt et de l’engouement vis-à-vis de
celles-ci.
Si les projets sont appelés à uploader leurs données et ressources dans le Géoportail ou à y insérer et
publier les métadonnées décrivant celles-ci, des accords doivent être définies en vue de favoriser des
plans de gestion officielle, opérationnelles et sécurisées de données et ressources pour ces projets. Ceci,
implique logiquement l’instauration de règles efficientes de gestion, de publication et de diffusion des
données respectant alors la propriété des données et les droits d'accès.
Tout au long de la phase d’implémentation, l’ensemble des partie prenantes des bases de données
incluant les pays devraient se réunir régulièrement pour :


élaborer des plans et des politiques de gestion, diffusion et partage de données basées sur des
évaluations détaillées des besoins ;
coordonner la gestion des flux de données ;
16
L'ISO 19115-1:2014 définit le schéma requis pour décrire des informations géographiques et des services au moyen de
métadonnées. Elle fournit des informations concernant l'identification, l'étendue, la qualité, les aspects spatiaux et temporels, le
contenu, la référence spatiale, la représentation des données, la distribution et d'autres propriétés des données géographiques
numériques et des services.
17
Dublin Core un schéma de métadonnées générique qui permet de décrire des ressources (numériques ou physiques). Il
comprend officiellement 15 éléments de description formels (titre, créateur, éditeur), intellectuels (sujet, description, langue…) et
relatifs à la propriété intellectuelle. Dublin Core a fait l'objet de la norme internationale ISO 15836.
14

3.2.
organiser des séances de formation afin d'assurer une bonne prise en main et/ou exploitation du
système (Géoportail et ses composantes); et d’assurer le renforcement des capacités en matière
de gestion commune de données.
Stratégie d'implémentation du Géoportail
3.2.1. Processus de mise en œuvre
Des travaux initiaux liés à la mise en place du Géoportail de BRICKS ont été entamés au niveau de l’OSS
(depuis Octobre 2014). L’essentiel du système constituant le Géoportail (catalogue de métadonnées,
serveur cartographique, etc.) a été déployé en local sous Xubuntu (distribution Linux, Xfce Desktop) et
sous Kubuntu (KDE Plasma Desktop) à titre de test (Figure 5). Ces systèmes en local ont été alimentés en
quelques métadonnées et WMS, et ont donné des résultats satisfaisants.
Xubuntu (distribution Linux, Xfce Desktop)
Kubuntu (KDE Plasma Desktop)
Dès sa mise en ligne, le Géoportail fera l’objet d’alimentations en données primaires régionales, en
métadonnées et en cartes interactives. A l’issue de cette phase, il est prévu de faire des démonstrations
et des formations aux personnes directement concernées au niveau des projets. Ces échanges pourront
se faire sous forme d’ateliers où il sera question :

d’effectuer une démonstration sur les capacités du système déjà mis en place ;

de faire une discussion sur les besoins individuels (par projet) et sur la définition des exigences
vis-à-vis du système;

de trouver des accords sur les structures des équipes des projets selon les pays pour élaborer des
plans de gestion des données dans le Géoportail;

de définir la répartition des responsabilités, les normes et les méthodes (politiques) de
publication, de partage et d’offre de données des projets à partir du Géoportail, etc.

de rassembler les besoins en systèmes d'information de données externes (exemple ceux de la :
FAO, ILWAC, WASCAL, etc.) qui devront être reliés au Géoportail de BRICKS.
15
3.2.2. Resources
Comme ci-dessus évoqué, l’essentiel des logiciels utilisés pour la construction du Géoportail de
BRICKS/OSS sont des logiciels libres, sans aucun frais de licence. Le matériel nécessaire pour sa mise en
ligne et son hébergement existe déjà. A terme, le Géoportail sera accessible dans tous les projets relatifs
aux 12 pays BRICKS. Il serait alors souhaitable, que des formations soient données et que les personnes
ressources en charge de la gestion des données au niveau des projets soient pleinement impliquées dans
l’élaboration des métadonnées (et des cartes interactives en cas de nécessité). Tout ceci devrait se faire
en étroite collaboration avec le CILSS et l’UICN, dont l’implication des personnes ressources s’avère tout
aussi indispensable.
4. Customisation du Géoportail pour la promotion et la visibilité des projets nationaux
BRICKS
4.1. Le Géoportail et son apport pour dans la visibilité des projets nationaux BRICKS
L’un des objectifs de BRICKS est de promouvoir les innovations et les connaissances à travers des
stratégies de communication et de connaissances entre les projets inhérents aux 12 pays membres. A ce
titre, dans le Géoportail de BRICKS, il est prévu que chacun des 12 pays soit doté d’un mini portail
interactif, ou dans une moindre mesure, d’une page web sommaire contenant des informations sur
chacun des projets. Celles-ci tiendraient lieu de fiche signalétique sur ledit projet. Les informations et les
liens sur les différents projets et leurs outputs pourront continuellement être publiées et mise à jour sur
ces pages web ainsi que sur les sous-pages web y relatives.
L’ossature de ces mini portails ou page web sommaires a déjà été implémenté dans le Géoportail (Figure
5). Il conviendrait de les rendre publiques, accessibles et visualisables via des cartes interactives relatives
à chacun des pays et des projets qu’ils abritent dans le Géoportail.
Interface
Cartographique
Requête
(GetFeatureInfo)
Mini portail
interactif de Projet
16
4.2. Personnalisation et choix de la version HTML5
Après la mise en œuvre de GeoNetwork, il convient d’effectuer un certain nombre modification et de
personnalisation liées aux fonctionnalités mais aussi à l’interface classique.
Concernant la personnalisation d'interface du Géoportail de BRICKS, nous avons opté pour l’interface
"HTML5UI". Tout d’abord, il convient de relever qu’Il y a quatre différents types interfaces utilisateurs sur
lesquelles on peut s’appuyer pour personnaliser GeoNetwork (à partir de la version GeoNetwork 2.10). Ce
sont :

l’interface "Classic", qui est l’interface par défaut de GeoNetwork. Il s’agit d’une interface
simplifié mais complète avec toutes les fonctionnalités (y compris celles incluses dans les autres
interfaces). Configuré pour été utilisé dans des environnements basiques et stables, elles
consomment moins de code JavaScript et Ajax ;

l’interface "Search”, qui utilise la nouvelle bibliothèque de widgets18 et qui est plus sensible et
interactive que l'interface classique pour fournir des capacités de recherche hautement
interactifs ;

l’interface "TabSearch”, semblable à l’interface Search, mais mettant beaucoup plus l’accent sur
l’utilisation d’onglets;

l’interface "HTML5UI”, également basée sur les widgets et utilise les dernières technologies Web.
Toutes ces interfaces sont compatibles avec les navigateurs Web références dont Firefox, Chrome, Safari,
etc. Leur adoption reste possible grâce à l’existence d’une large panoplie de widgets propres à
GeoNetwork, basées sur GeoExt19 et ExtJS20, et qui offrant une liste de portions indépendantes de code
permettant de les construire dans GeoNetwork.
4.3. Configurations et paramétrages avancés du Géoportail
En vue de rendre le Géoportail BRICKS davantage opérationnel et convivial, un certain nombre de
paramétrages s’imposent. Ceux-ci sont liés aussi bien à l’apparence du catalogue de métadonnées et du
rendu des résultats des requêtes.
18
Les Widgets sont (généralement) des morceaux de html qui seront affiché sur l’interface utilisateur. Vous devez les placer sur
une structure html sorte qu'ils sont disposés visuelle. In our context, Widgets are usually pieces of html that will be shown on the
user interface. They should be placed on some html structure so they are visually arranged.
19
GeoExt components and data utility classes extend map related functionality to equivalent classes in Ext. The API reference here
documents the properties, methods, and events that are extensions or modifications to the Ext parent classes. GeoExt components
and data utility classes extend map related functionality to equivalent classes in Ext. The API reference here documents the
properties, methods, and events that are extensions or modifications to the Ext parent classes. http://geoext.org/lib/
20
ExtJS is a pure JavaScript application framework for building interactive web applications using techniques such as Ajax, DHTML
and DOM scripting. (Ajax ou asynchronous JavaScript + XML: is a group of interrelated Web development techniques used on the
client-side to create asynchronous Web applications. DHTML ou Dynamic HTML: terme générique for a collection of technologies
used together to create interactive and animated web sites by using a combination of a static markup language (such as HTML), a
client-side scripting language (such as JavaScript), a presentation definition language (such as CSS), and the Document Object
Model. http://docs.sencha.com/extjs/4.0.7/. DOM ou Document Object Model: is a cross-platform and language-independent
convention for representing and interacting with objects in HTML, XHTML, and XML documents.
17

GeoNetwork et les services de Google : la connexion entre le catalogue de métadonnées et le server
cartographiques de Google, afin de permettre au Géoportail d'être doté de baselayers (fonds carto)
variées (Google Physical Map, Google StreetMap, Google Satellite, etc.). Pour cela, des paramétrages
doivent être effectués dans GeoNetwork et OpenLayers pour la prise en charge de ces services à
partir des serveurs Google;

Personnalisation de la requête "GetFeatureInfo" : la pleine connexion entre le catalogue de
métadonnées et le server cartographique pour la prise en charge des requêtes du server
Cartographique. Pour cela, de paramétrages sont à effectuer dans GeoNetwork et OpenLayers; en
vue de personnaliser l'icône des requêtes "GetFeatureInfo" ainsi que son contenu ;

Installation et configuration d’un système « Backups » ;

Etc.
18
5.1. Le catalogue de
métadonnées,
GeoNetwork
5.3. L’application
d’assemblage et de
visualisation des WMS,
5.2. Le serveur
cartographique,
GeoServer
GeoExplorer
1
Catalogue Service Web
2
Web Map Service
3
Secure Shell/Réseau Virtuel
Privé
1
Catalogue Service
2
Web
Web Map
3
Service
Secure
Shell/Réseau Virtuel
1
Catalogue Service Web19
Privé
Figure 6. Principales entités constituant le GP de BRICKS : catalogue de métadonnées, serveur cartographique et assembleur/visualiseur de2Web
WMS
Map Service
3
Secure Shell/Réseau Virtuel
Bibliographie:
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of Geodesy and Photogrammetry Engineering, Turkey.
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Maghreb. Université de Toulouse, Master 2 Géomatique. http://sigma.univ-toulouse.fr
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with Service Oriented Architecture. GSDI 12 World Conference-Realizing spatially enabled societies.

Horáková, B., Růžička, J. and Ožana, R., 2007. Development of MetaPortal Prototype and
Communication Interface for Czech national environment. Institute of geoinformatics, HGF, VSB TUO, 17. Listopadu. Ostrava - Poruba, Czech Republic.
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l’ONU. Publication en partenariat avec TerrAfrica.
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Service Architecture Version 4.3 OpenGIS Project Document Number 02-112.doc front material

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OGC™ project document: OGC 04-021r3 Version: 2.0.0 with Corregendum Category: OGC™
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repository and communication system. Paper presented at the Digital Earth Summit on
Geoinformatics: Tools for Global Change Research.
20