SIG - Une nouvelle carte forestière, une nouvelle chaîne de … · 2016-06-20 · avec l’IGN...

IFN 2008

Une nouvelle carte forestiUne nouvelle carte forestièère, re, une nouvelle chaune nouvelle chaîîne de production, ne de production,

basbaséée sur e sur ArcgisArcgis®® Server.Server.

N. Py, T. Touzet, JP. Lefebvre

Journées ESRI SIG2008, Octobre 2008

Une nouvelle carte forestière, une nouvelle chaîne de production basée sur Arcgis® Server.

Thématique :

Environnement

Public

Spécialistes SIG, Développeurs

Durée :

20 minutes

Intervenants :

Nicolas Py, Thierry Touzet appuyé dans l'assistance pour les questions de Jean-Philippe Lefbvre

Mots clés

ArcGIS® Server ; Cartographie forestière ; Application web de saisie ; Inventaire forestier national

Produits

ArcGIS® Server, niveau entreprise ; ArcSDE, niveau entreprise ; ArcGis®, niveau ArcInfo, Desktop et Workstation ; ArcView 3.3.

L’Inventaire forestier national (IFN) a été créé en 1958 pour mieux connaître les potentialités des forêts françaises. Il est chargé de l’inventaire permanent des ressources forestières nationales (IFN, Plaquette institutionnelle, 2008), indépendamment de toute question de propriété (article R 521-1 du code forestier), et ce au travers de relevés au sol accompagnés d’une cartographie issue de photo-interprètation.

En 2004, la méthode d’inventaire a été totalement modifiée (IFN, IF n°5, 2004), impactant de ce fait l’itinéraire de production de la carte forestière, impact amplifié par le récent partenariat avec l’IGN pour la co-production de la carte de végétation de la BD Topo.

Issue d’une déjà longue tradition (RFF 2001), la cartographie forestière est réalisée dans les échelons (antennes régionales) grâce au logiciel ArcView dans sa version 3.3, fortement complété par des greffons métiers en langage Avenue, développés et maintenus en interne. Pour les tâches les plus lourdes ou techniques, un complément est apporté à la direction via des outils pour ArcInfo Workstation (nombreuses AML) ou ArcGis Desktop (modèles, scripts, développements VBA).

Pour s’adapter aux exigences issues de ces changements de méthode, la chaîne de traitement va subir une révision globale. En effet, le volume de données géographiques (tant raster que vecteur) qu’impliquent les spécifications de la nouvelle cartographie génèrent des difficultés jusqu’alors tolérables mais qui deviennent bloquantes. Il s’agit notamment de la difficulté àmaintenir le parc applicatif à jour, de la gestion et la distribution des volumes d’imagerie, de la compilation des résultats de photo-interprètation, de l’atteinte des limites logicielles d’ArcView ainsi que de la fin proche de son cycle de vie.

L’objectif de la révision est de dissoudre la parc applicatif d’ArcView 3.3 au profit d’une diffusion centralisée des applications et données (de niveau 3 selon la classification de Tufféry, 2008) au travers d’un VPN accompagné d’une architecture associant :

•Espace de stockage dédié (NAS);

•Gestionnaire de base de données Oracle;

•Passerelle ArcSDE;

•Et ressource de diffusion de données et applications ArcGisServer.

A l’heure actuelle, une vision originale et pragmatique d’une chaîne de production cartographique s’est dessinée. Un premier rouage, destiné à affecter des zones de travail et àsuivre l’avancement, est en cours de réalisation en interne. Il permet ainsi l’acquisition de compétences, de méthodes de travail (transformant ainsi un peu plus les forestiers en développeurs) et d’appréhender les limites des outils employés.

De cette primo expérience, la solution retenue sera globalement et a priori à même de répondre aux exigences élevées imposées par les spécifications mais certains problèmes restent pour le moment sans solutions…

L’Inventaire forestier national - 3Octobre 2008

L’équipe de conception / développement

N. PyChargé d’études SIGAvenue, AML, VB

T. TouzetGéomaticien

Avenue, AML, VB,Cobol, Fortran, …

JP. LefebvreAdjoint chef d’échelon Lyon

Avenue, VBA , VB

Nicolas Py

Est chargé d’études SIG à l’IFN depuis avril 2006. Issu d’une formation initialement forestière, il a ensuite suivi un enseignement universitaire en environnement puis une spécialisation en aménagement et SIG. Sa mission principale concerne actuellement la migration de la chaîne de production cartographique d’ArcView 3.3 vers ArcGIS Server.

Contact : nicolas.py(à)ifn.fr

Thierry Touzet

Est géomaticien à l’IFN depuis 1995. Il est principalement affecté à la gestion de la production de la carte forestière: organisation, management, suivi de l’avancement, relations techniques avec l’IGN.

Contact : thierry.touzet(à)ifn.fr

Jean-Philippe lefebvre

Est adjoint au chef d’échelon de Lyon, à l’IFN depuis décembre 2000. Entre autres missions relatives au fonctionnement de l’échelon, il a fortement participéà l’élaboration et au développement des outils métiers de cartographie à l’IFN (sous ArcView 3.3) et en assure l’évolution et la maintenance.

Contact : jean-philippe.lefebvre(à)ifn.fr

IFN 2008

LL’’IFNIFN


1958 : création de l’Inventaire forestier national

1986 : cartes forestières départementales numériques

1992 : ajout aux levers dendrométriques de relevés éco-floristiques

1993 : établissement public à caractère administratif sous tutelle MAP / DGFAR

2004 : changement de méthode statistique

2007 : nouvelle cartographie

2009/2010 : intégration de l’IFN au sein de l’ONF

HistoriqueHistorique

L’Inventaire forestier national (IFN) a été créé en 1958 pour mieux connaître les potentialités des forêts françaises. Il est chargé de l’inventaire permanent des ressources forestières nationales, indépendamment de toute question de propriété(article R 521-1 du code forestier). L’IFN est devenu établissement public à caractère administratif sous tutelle du ministre chargé des forêts en 1994.

Après avoir effectué l’inventaire statistique département par département, en parcourant le pays en une douzaine d’années, l’IFN réalise depuis novembre 2004 les opérations d’inventaire sur l’ensemble du territoire français au moyen d’un échantillon constitué pour une période de dix ans, dont un dixième est traité chaque année. Les données relatives aux points sont recueillies à partir de photographies aériennes ou de la BDOrtho® de l’IGN ainsi que d’observations et de mesures sur le terrain. Ces informations dendrométriques, écologiques et floristiques sont enregistrées dans des bases de données et mises à la disposition du public. L’IFN réalise également, par interprètation de photographies aériennes ou de la BDOrtho®

de l’IGN, une carte forestière par département administratif. L’IFN publie gratuitement sur son site Internet les principaux résultats d’inventaire et a développéune interface avec abonnement pour la consultation en ligne de l’ensemble des résultats. L’IFN propose également sur son site un accès à un module de cartographie dynamique. L’IFN diffuse aussi des brochures de résultats pour les anciens inventaires par département, des cartes forestières, des rapports... et L’IF, une dizaine de pages de synthèse sur un thème donné.

Une vision d’ensemble de l’établissement est disponible via une plaquette de 16 pages téléchargeable à l’adresse :

http://www.ifn.fr/spip/IMG/pdf/Plaquette_institutionnelle_IFN_light.pdf


Missions IFN (contrat Etat – IFN 2007-2012)

� Inventaire permanent des ressources forestières

� Observation et surveillance des écosystèmes forestiers

Recueil de données environnementales, changement climatique –

Protocole de Kyoto, Indicateurs gestion forestière durable,

sylvoécorégions, biodiversité…

� Diffuser les résultats d’inventaire

� Servir la politique forestière nationale :

« fournir les éléments nécessaires à sa définition, à sa miseen œuvre et à l’évaluation de ses orientations »

Objectifs de lObjectifs de l’’IFNIFN

L’objectif de l’État est de disposer d’un outil de mesure de l’état de la forêt métropolitaine lui permettant d’asseoir le pilotage de la politique forestière dans une perspective de gestion durable. À cet effet, un contrat a été signé entre l’IFN et l’État pour la période 2007-2012. Ce document détaille les missions confiées àl’IFN, les objectifs de l’établissement pour la période 2007-2012 et les moyens qui lui sont alloués.

Ce contrat d’objectif est disponible à l’adresse :

http://www.ifn.fr/spip/IMG/pdf/Contrat_ETAT_-_IFN_2007-2012.pdf


et 5 échelons qui se partagent l’inventaire du territoire national

Nombre total d’agents : 200

Une directionà Nogent sur Vernisson (45)

OrganisationOrganisation

L’Inventaire forestier national est administré par un conseil d’administration de vingt-trois membres qui se réunit au moins deux fois par an.

L’IFN est composé d’une direction et de cinq services interrégionaux. La direction est chargée de la définition des méthodes, du suivi général des travaux d’inventaire, du traitement et de l’analyse des données.

Les services interrégionaux, dits échelons, ont pour mission d’inventorier un secteur du territoire métropolitain. Ils sont situés à Bordeaux, Caen, Lyon, Montpellier et Nancy.

Selon la nature de la demande, échelons et direction se partagent les tâches de diffusion et de valorisation des données.

Plus spécifiquement, cette organisation génère, en matière de cartographie, quelques particularités :

•Des besoins identiques (communication, transfert de données, sécurité) à une grosse structure dus à l’éclatement en 6 entités géographiques, malgré le relatif faible nombre de personnel impliqué dans chacune de ces entités;

•S’agissant de photo-interprètation, une qualité élevée de l’imagerie est nécessaire, et ce sur l’ensemble du territoire métropolitain;

•Un parc conséquent d’une quarantaine de licences ArcView 3.3;

•Un parc de licences flottantes ArcGIS Desktop : 6 ArcInfo, 3 ArcEditor, 3 ArcView.

IFN 2008

La carte forestiLa carte forestièère re àà ll’’IFNIFNen transitionen transition……

Toutes les données d’inventaire de l’IFN peuvent être mises à disposition des utilisateurs sauf celles susceptibles de permettre l’identification du propriétaire forestier, comme par exemple les coordonnées des points de sondage.

Parmi celles-ci, on distinguera les données cartographiques. Les utilisateurs peuvent la consulter gratuitement sur le site web de l’IFN via un module de cartographie dynamique. Cependant la copie de fichiers sur support électronique ou leur téléchargement depuis un site serveur de l’IFN sont aussi possibles. Dans ce cas, l’utilisateur doit acquitter un droit d’usage. L’IFN édite aussi, pour chaque département, une carte forestière polychrome à l’échelle du 1/200 000.

« L’ancienne méthode » de cartographie aboutit à une carte forestière départementale, mise à jour en permanence à raison de 8 à 10 départements par an.

Les informations disponibles sont :

* Les types de formation végétale (nomenclature nationale ou départementale) ;

* Les classes de propriété (domanial, communal et privé) ;

* Les régions forestières (départementales ou nationales).

Les données sont au format vecteur. La précision est de 1/25 000 et la surface minimale cartographiée est de 2,25 ha. L’information est fournie sur cédérom sur toute zone donnée et peut être utilisée sous différents logiciels de cartographie tels que : ArcInfo™, Arcview™, MapInfo™, GéoConcept™...

Un détails des produits cartographique actuellement disponibles est accessible à la page : http://www.ifn.fr/spip/rubrique.php3?id_rubrique=53


Les contributeursLes contributeurs

Soit environ 35-40 utilisateurs

Les ateliers de photo-interprètation5 photo-interprètes (PI) par échelon

Service cartographie : planning, avancement

7 utilisateurs

Service de communication

3 utilisateurs

Encadrement

Qqes utilisateurs

La production de la carte forestière nécessite la contribution d’une partie des personnels de l’IFN, issus notamment :

•Des 5 ateliers de photo-interprètation (1 par échelon), qui comprennent 5 photo-interprètes, sous la conduite d’un chef d’atelier;

•De personnels du service cartographie avec 3 contributeurs principaux à la production et 4 utilisateurs privilégiés, éventuellement mobilisables sur des aspects ponctuels mais principalement affectés aux études et analyses SIG;

•Des personnels du service de communication, utilisateurs occasionnels;

•De quelques personnels de l’équipe d’encadrement de l’IFN pour des besoins très ponctuels, lié au suivi de l’avancement notamment.

Au total, ce sont donc près :

•_d’une trentaine de personnes affectés à la production,

•_d’une dizaine de personnes utilisateurs réguliers

•_d’une dizaine d’utilisateurs très occasionnels,

qui seront affectés par les changements dans la production de la carte forestière.


La nouvelle cartographieLa nouvelle cartographie……Construite en partenariat avec l’IGN pour la co-production de la couche

végétation du Référentiel à Grande Échelle (RGE®)

Caractéristiques :

– Cartographie à 0,5 ha (50 ares)

– Nécessite une imagerie importante

– Nouvelle nomenclature nationale

– Géométrie complexe

Besoins accrus :

– En termes de facilité de déploiement / Mise à jour des applications,

– De transfert / actualisation de données

L’inventaire forestier national réalise depuis 1986 la cartographie des forêts françaises à partir de photographies aériennes en infrarouge couleur. Signé en 2006, un partenariat avec l’Institut géographique national (IGN) a fait prendre un tournant majeur à l’établissement dans son processus de réalisation de la cartographie des types de formation végétale.

Fond référentiel commun avec l’IGN, amélioration de la précision, nomenclature nationale plus détaillée s’appuyant davantage sur la composition en essences des peuplements, telles sont les caractéristiques de la

«nouvelle cartographie».

Dix ans seront nécessaires pour disposer de cette couche d’information entièrement superposable aux produits IGN sur l’ensemble du territoire métropolitain.

L’IF , la publication trimestrielle de l’IFN, présente dans son numéro 20 (troisième trimestre 2008), un panorama généraliste de ces changements.

Il sera accessible en téléchargement gratuit à la page

http://www.ifn.fr/spip/rubrique.php3?id_rubrique=32


ComplexitComplexitéé de la gde la gééomoméétrietrie

Nouvelle méthodeAncienne

méthodeMéthode de cartographie

12,7

406.334

45

1.272

5

9.027

Forêt

Poids du fichier au

format shapefile (Mo)

Sommets

(total dans la couche)

Sommets (moy / obj.)

Sommets (max / obj.)

Sommets (min / obj.)

Entités

Couche

Département

37694

19.236.2935.925.745

47224

22.43421.752

46

405.30726.459

Toute végétationForêt

56 (Morbihan)

Ce tableau présente les caractéristiques de la géométrie des objets de l’un des premiers départements cartographiés selon la nouvelle méthode, le Morbihan. Il illustre à merveille le volume de données produit à l’issue du processus et permet de se représenter le gain de précision apporté à la carte forestière

Ainsi, la manipulation, l’analyse, le transfert, de ces couches doit avoir fait l’objet d’une réflexion approfondie visant à optimiser chaque traitement.

Outre ces chiffres vertigineux, et à titre de comparaison, on notera :

•que le nombre des entités d’un département a été multiplié par 3 pour la couche forêt et par près de 45 pour la couche végétation…

•que le nombre moyen de sommets par entité a été multiplié par un facteur 5 environ pour la couche forêt…

•que le nombre de sommets a été multiplié par 15 pour la couche forêt.


ÉÉvolution de la chavolution de la chaîîne de travailne de travail

Évolution de la chaîne de production de la carte forestière avant la collaboration avec l’IGN pour la réalisation de la couche végétation de la BDTopo et de l’abaissement du seuil à 50 ares vers une chaîne intégrée basée sur la suite ArcGis® Server.


ChaChaîîne actuelle de production ne actuelle de production de la carte forestide la carte forestièèrere

Au 11 juin 2008

Seve: E1Carto. Couche végétation

T2

C2

C5Contrôle de photo-interprètation:

ArcGis9.2

C4

C6

Préparation des données et découpage en chantiers

C1 Contrôle de photo-interprètationsur Seve

T3 Lissage, découpe avec les réseaux et extraction des haies et des bosquets

T4Ajustement contour département + 50m, découpe réseaux surfaciques et préparation secteurs pour la carte forestière

Contrôle topologique avec ArcGis

Consolidation départementale contrôle topologique

Archivage carte forestière

E1a Cartographie couche végétation zones urbaines sur Seve

T5Diffusion carte végétation IGN

5 Couches :

- Forêt fermée - Bosquets - LHF

- Forêt ouverte

- Lande ligneuse

- Lande herbacée

- Verger

5 Couches :- Forêt - 35 types- Bosquets- Ligneux hors forêt- Verger- OBS

T1Préparation des données dont segmentation des images Photo-interprètation IFN

Travaux IGN

Travaux IFN

T = Traitements automatiques pour la préparation de données

E = Principales étapes de cartographieC = Traitements de contrôles de la cartographie

Au 11 juin 2008

E2-C3Cartographie carte forestière et contrôles

ArcView3.x

Cette diapositive illustre la chaîne actuelle de production de la carte forestière àl’IFN. Sans rentrer précisément dans les détails, quelques éléments sont à noter:

•Complexité de la chaîne;

•Nombreux changements de formats et de logiciels;

•Entraînants des nombreuses étapes de contrôle;

•Et nécessitant une technicité élevée et une bonne maîtrise de chacun des outils.

Un des objectifs de la refonte de la chaîne de production sera donc de bénéficier des capacités de versionnement d’une géodatabase ArcSDE, de travail collaboratif et d’édition d’ArcGIS® Server au travers des applications issues du ArcGIS® Web Application Developer Framework.


Les sorties de SEVE comme intrantsLes sorties de SEVE comme intrants

Seve® (Système d’Extraction de la VEgétation) est un logiciel développé par l’IGN. Il permet de délimiter la zone arborée à partir d’images BDOrtho® IRC segmentées. L’algorithme développé par le service de recherche de l’IGN (laboratoire MATIS) est une segmentation hiérarchique permettant de choisir plusieurs degrés de finesse de segmentation, utilisant notamment la texture de l’image. Le logiciel met également à disposition plusieurs méthodes de pré-saisies par récupération des contours de la BDCarto® ou à l’aide d’une méthode de classification avec apprentissage supervisé. Le logiciel utilise une méthode de compression RLE (Run-Time Encoding).

L’utilisation de cette application permet de répondre au cahier des charges de constitution de la couche arborée du produit BDTopo® par simple sélection de zones sans en dessiner manuellement les contours.

Il en résulte une très grande précision du contour de la couche d’information basée sur le pixel de 50cm de la BDOrtho® et une très grande richesse d’information classée en 5 thèmes :

•Forêt fermée, bosquets < 50 ares, haies et arbres épars (arbres remarquables);

•Forêt ouverte;

•Lande ligneuse;

• Lande herbacée;

•Verger.

L’image est ensuite vectorisée. Un traitement de lissage est appliqué pour avoir des données manipulables. L’intervalle moyen entre sommets est ainsi de 7 m pour la carte forestière du Morbihan (56).


PAPIPAPI(Programmes d(Programmes d’’Aide Aide àà la Photo la Photo interprinterprèètationtation))

Développéen Avenue

pour ArcView 3.3

Illustration de l'application métier (PAPI, Programme d'Aide à la Photo-interprètation) développée en interne. Le programme a dû évoluer pour suivre l'évolution des spécifications de réalisation de la carte forestière.

Développée sur ArcView 3.3 en Avenue, l'application s’appuie sur ce logiciel stable aux possibilités de développement rapide.

L’adaptation de PAPI aux exigences de la nouvelle cartographie s’est donc révélée relativement aisée. Néanmoins, son abandon a été décidé, au profit du couple ArcGIS® Server/ArcSDE, du fait notamment :

•De signes d’insuffisances sur certains traitements opérés ou manipulations, notamment pour réaliser les contrôles topologiques obligeant à multiplier les allers/retours sur ArcGis® Desktop 9.2;

•Des limitations du format shape (volume, index, symbologie, édition simultanée);

•De difficultés à assembler les résultats en une couche unique du fait des volumes de données;

•D’une propagation peu efficace des mise à jour d’imagerie ou de PAPI entre la direction et les échelons;

•Des redondances des couches d’information nécessaires à la photo-interprètation, avec un stockage sur chaque machine cliente;

•De la fin de vie proche d’ArcView 3.3, malgré une date toujours inconnue au 01/08/2008 (http://downloads2.esri.com/support/product%20life%20cycle/other_/ArcViewGIS3xJan2008_PLC.pdf)


Illustration (1/4)Illustration (1/4)

Extrait de la carte forestière du Morbihan (prise de vue de 2005). La charte de couleurs utilisée est celle de la nomenclature nationale (35 postes).



Extrait de la carte forestière du Morbihan (prise de vue de 2005) + les bosquets et les arbres épars (en jaune), objets de la couche arborée de la BDTopo® .



Extrait de la carte forestière du Morbihan (prise de vue de 2005) + les bosquets, les arbres épars, les haies et les vergers (en jaune), l'ensemble constitue le contour de la couche arborée de la BDTopo®.


p i n m a r i t i m e ( F F 2 - 5 1 - 5 1 )p i n s y l v e s t r e ( F F 2 -5 2 -5 2 )p i n l a r ic i o o u p in n o i r (F F 2 G 5 3 - 5 3 )p i n d 'A l e p ( F F 2 - 5 7 - 5 7 )p i n à c r o c h e ts o u c e m b r o ( F F 2 G 5 8 -5 8 )a u t r e p i n (F F 2 - 8 1 - 8 1 )m é la n g e d e p i n s ( F F 2 -8 0 -8 0 )s a p i n o u é p i c é a ( F F 2 G 6 1 -6 1 )m é lè z e ( F F 2 - 6 3 - 6 3 )d o u g l a s ( F F 2 - 6 4 - 6 4 )a u t r e c o n if è r e ( F F 2 -9 1 -9 1 )m é la n g e d 'a u tr e s c o n i f è r e s ( F F 2 -9 0 -9 0 )m é la n g e d e c o n i f è re s ( F F 2 - 0 0 - 0 0 )

c h ê n e s ( F F 1 G 0 1 - 0 1 )h ê t r e ( F F 1 - 0 9 - 0 9 )c h â t a i g n ie r (F F 1 - 1 0 - 1 0 )r o b in i e r ( F F 1 - 1 4 - 1 4 )a u t r e f e u i ll u ( F F 1 - 4 9 - 4 9 )fe u il l u s m é l a n g é s (F F 1 - 0 0 - 0 0 )

F o r ê t f e r m é e d e f e u i l l u s

je u n e s p l a n t a t i o n . . .( F F 0 )

p e u p l e r a ie ( F P )

fo r ê t f e r m é e d e fe u il l u s p e t i t s m a s s i f s ( F F 1 - 0 0 )

fo r ê t f e r m é e d e r é s in e u x p e t it s m a s s i fs ( F F 2 - 0 0 )

h e r b a c é e ( L A 6 )li g n e u s e (L A 7 )

L a n d e s

à f e u i l lu s p r é p o n d é r a n t s (F F 3 1 )à c o n i fè r e s p r é p o n d é r a n t s ( F F 3 2 )

F o r ê t f e r m é e m i x t e

H a i e s , b o s q u e t s , v e r g e r s .. .

in c id e n t ( F O 0 )fe u i l l u s ( F O 1 )c o n i f è r e s ( F O 2 )m é la n g e d e fe u il l u s e t c o n i f è r e s ( F O 3 )

F o r ê t o u v e r t e

F o r ê t f e r m é e d e c o n i f è r e s

V é g é t a t i o n IG N ( B D T o p o ) - c o m p lé m e n t a r i t é


La carte des forêts et des espaces naturels s’appuie sur une nomenclature nationale basée sur la couverture du sol, la composition et l’essence du peuplement avec une surface minimum de représentation de 50 ares. Elle distingue la forêt de la lande (1er niveau). La forêt est d’abord ventilée selon la couverture du sol (2ème niveau) en forêt fermée ou forêt ouverte selon que le couvert libre relatif des arbres est supérieur à 40% ou entre 10 et 40%. Le 3ème

niveau indique la composition feuillus, conifères ou mixte du peuplement. Le 4èmeniveau spécifie l’essence du peuplement. A l’intérieur d’un grand massif, on ne distinguera l’essence que pour des peuplements de plus de 2ha.

Les landes sont séparées entre landes ligneuses (garrigues ou maquis non boisés, landes montagnardes…) et landes herbacées (pelouses alpines, pelouses montagnardes pastorales…).


VBA pour ArcGIS® Desktop

Contrôles qualitContrôles qualitéé (1/9)(1/9)

Étape 1

Suite à une première série de contrôles réalisés par les photo-interprètes sous ArcView 3.3, l’ensemble des fichiers au format shapefile est transféré dans une géodatabase fichier, avec un jeu de données par secteur de travail.

Des outils développés en VBA permettent la création de cette géodatabase qui contient 8 classes d’entités et une topologie.



Étape 2


La première étape sous ArcMap consiste à ajouter l’ensemble des couches à la géodatabase fichier créée :

•SECTEUR

•FORET

•BOSQUET

•LHF (ligneux hors forêt)

•VERGER

•VIDE, complément de la couche FORET par rapport à la couche SECTEUR



Étape 3


La deuxième étape consiste ensuite à transformer l’ensemble des polygones multiparts en uniparts afin d’assurer l’intégrité des contrôles de surface.



Étape 4


3èmeétape, le nettoyage automatique des couches :

•Supprime les entités ne respectant pas une surface minimale (50 m²);

•Transfère les polygones de la couche VIDE de moins de 200 m² dans la couche FORET ; ces polygones sont alors sélectionnés avant le lancement d’un eliminatesur FORET;

•Rebouchage des trous de moins de 200 m² dans les couches BOSQUET, LHF et VERGER;

•Suppression des autointersections par rebouchage ou clip (cf.illustration).



Étape 5


Mise à jour de la couche VIDE et type d’anomalie rencontrée (une ombre de houppier sortie de FORET)



Vérification de la topologie Étape 6


La topologie mise en place avec l’ensemble des règles.



Étape 7


Recherches d’anomalies à corriger manuellement (respect de la nomenclature, voisinage entre les couches...).



Étape 8


Assemblage de l’ensemble des couches dans un nouveau jeu de données.



Étape 9


Transfert du jeu de donnée final sous Oracle.

IFN 2008

ArcgisArcgis®® Server Server àà ll’’IFNIFN

De part la convention avec l’IGN pour la production de la couche végétation de la BD TOPO, la carte forestière de l’IFN s’est vue améliorée de façon significative.

Les contraintes occasionnées par cette amélioration des spécifications font ressortir des incohérences avec la chaîne de production et les outils employés jusqu’alors, telles que :

•lourdeur dans les transferts de données;

•limite logicielle atteinte avec ArcView 3.3, logiciel d’ailleurs en fin de vie;

•limites inhérentes aux shapefiles (pas de mise à jour simultanée, pas de vérifcation de la topologie, …);

•nombreux changements de formats;

•et phases de vérification également nombreuses et donc coûteuses …

Le choix d’une centralisation des données s’est donc imposé, basée sur ArcSDEpour Oracle. ArcGIS® Server a été choisi pour l’édition et la distribution des données, évitant ainsi l’utilisation de couples ArcIMS/ArcGIS® Desktop ou ArcIMS/ArcGIS® Engine…


La gamme ELa gamme E--PAPI : PAPI : EE--Programmes dProgrammes d’’Aide Aide àà la Photo la Photo interprinterprèètationtation

PAPI , Application métier en avenue sur ArcView 3.3

Adapté pour la nouvelle cartographie en 2006, commun aux différentes étapes

E-PAPIs (surfacique)

phase 2 de la nouvelle cartographie E-PAPIp (ponctuelle)

phase 2 de la nouvelle

cartographie

E-PAPIm (mobile)

phase 2 de la nouvelle

cartographieE-PAPIs Admin

2008 : Beta Prioritaire

E-PAPIs Cron (.exe)

ArcGIS® Server : 2009

PAPI (Programme d’Aide à la Photo interprètation) est :

•une application métier;

•développée principalement par J.P. Lefebvre;

•en Avenue pour ArcView 3.3.

Cette application était générique à toutes les opérations de photo-interprètation àl’IFN :

•production de la carte forestière;

•photo-interprètation ponctuelle;

•et cartographie/vérification sur le terrain.

La refonte de la chaîne de production de la carte forestière via ArcGIS® Server va segmenter les utilisations de cet outils en trois application web distinctes (E-PAPIx), éventuellement accompagnées de leur application web d’administration.

La priorité a été mise sur la carte forestière, c’est donc E-PAPIs qui va être développé en premier, en reprenant les fonctionnalités nécessaires de PAPI.

Afin de prendre en main les outils et modules d’ArcGIS® Server et ArcSDE ainsi que les langages de programmation, nous avons commencé par organiser les données ainsi que par l’application d’administration d’E-PAPIs, appelée E-PAPIsAdmin.


La PI : consommatrice dLa PI : consommatrice d’’imagerieimagerie……Exemple avec Exemple avec EE--PAPIsPAPIs

AnnuelleFranceA jour1/500.000GéoRoute



VariableDépartementA jour -11/5.000Infrarouge couleur

VariableDépartementA jour1/20.000Infrarouge couleur




VariableDépartementA jour -11/5.000Couleurs naturelles

VariableDépartementA jour1/5.000Couleurs naturelles

AnnuelleFranceA jour1/15.000Scan25

Mise à JourÉtendueVersionÉchelleType d’imagerie ou

produit

Ce tableau synthétise l’information de type image nécessaire à la réalisation de la carte forestière et, dans une optique de mise en cache, les échelles d’utilisation préférentielles. En résumé, on trouve :

•Un fond SCAN25 commun à l’ensemble des opérations de cartographie couvrant la France métropolitaine, mis en cache au 1/15.000;

•Les deux versions les plus récentes du fonds BDOrtho couleurs naturelles couvrant les départements en production;

•Les deux versions les plus récentes du fonds BDOrtho IRC couvrant les départements en production, aux échelle 1/2.000, 1/5.000, 1/10.000, 1/20.000;

•Un fond Géoroute Raster, de situation générale, commun à l’ensemble des opérations de cartographie couvrant la France métropolitaine, aux 1/100.000, 1/250.000 et 1/500.000.

On notera alors le nombre de couches/échelles élevé, la variabilité de l’étendue en y adjoignant une exigence de qualité pour ce qui relève de la BD Ortho puisque utilisée pour la photo-interprètation. Divers tests on montré que le format optimal pour la mise en cache était le jpeg, en qualité 85.


Du cache (1/3)Du cache (1/3)Besoins :

• Imagerie : – Livraison en dalles– Mise à jour imagerie souvent départementale– Nombreux types nécessaires : SCAN 25®, BD ORTHO IRC®, BD ORTHO CN®, GEOROUTE Raster®

• Applications :– Territoire variable (f:application) : France ou

département– Utilisation de plusieurs types d’images– Échelle fine : du 2kème au 20kème (sauf GEOROUTE®)– Qualité élevée, nécessaire à la photo-interprètation

• Mutualiser l’imagerie entre applications au service cartographique mais aussi avec les partenaires

Système demise en cache

flexible

Cache volumineux

Map service

Pas de commentaires nécessaires.


Solution :

1 file geodatabase

par type d’imagerie

Contenant un catalogue

raster non managé par

département et année

de « prise de vue »

Comprenant le lien

vers les dalles

Du cache (2/3)Du cache (2/3)

…

L’idée générale du système de mise en cache envisagé est de permettre le regroupement organisé des couches départementales au sein d’un .mxd par type d’image. C’est ce .mxd qui sera ensuite servi aux applications.

Dans cette optique, il s’agit de rassembler les dalles d’imagerie d’un triplet type d’image/département/année de prise de vue. L’outil adéquat pour cette opération est alors le catalogue raster, qui sera non managé pour éviter la duplication des données. L’idéal aurait ensuite été de regrouper ces catalogues raster par département/type d’imagerie puis par type d’imagerie.

Il n’est cependant pas possible d’inclure un catalogue raster au sein d’un featuredataset, ce qui oblige à éliminer un niveau d’abstraction. Nous avons donc choisi de regrouper les catalogues raster (un par couple département/année de prise de vue) au sein d’une géodatabase fichier par type d’image.


Du cache (3/3)Du cache (3/3)

« Pages » des catalogues consolidables par des map services

Mise en cache ou actualisation du cache pour les map services

Délivré de façon fixe mais flexible aux applications

A partir des catalogues raster, il est possible de construire un .mxd par type d’image comprenant les versions nécessaires d’imagerie en terme de départements et d’année de prise de vue.

Ce .mxd peut ensuite être publié et mis en cache.

On notera à ce niveau que la version 9.3 d’ArcGIS® apporte une innovation puisqu’il serait possible d’utiliser un service de type image (http://webhelp.esri.com/arcgisserver/9.3/dotNet/index.htm#image_service.htm), qui serait donc a priori plus performant pour ce type d’opération.

Néanmoins, les catalogues raster n’ont pas la possibilité d’être servis via un service image, ce qui génère une contradiction avec notre système. SIG2008 apportera sûrement une réponse à cette question, qui pourrait prendre la forme :

• D’un patch de prise en charge au sein du prochain service pack;

• Ou de garantie d’équivalence de performances entre map service et image service;

•Voire d’une cascade supplémentaire (catalogues -> mxd -> map service -> mxd -> image service, mis en cache).

A noter également l’obligation d’installer une version Desktop d’ArcGIS® sur le serveur, afin de bénéficier, le temps de la mise en cache, des capacités de lecture du format .ecw, format de stockage de notre imagerie.

Pour terminer, les différents service d’image sont ajouté à un .mxd qui sera servi à l’application, et combiné aux données, en accord avec l’article ESRI Incn°34552 intitulé « Effectively combine cached and dynamic map services in a .NET Web Mapping Application».


DDéétail du contenu dtail du contenu d’’un service un service «« dd’’applicationapplication »»

ArcSDE(oracle)

CacheDepuis Map service

Depuis Mxd

Depuis raster dataset(dalle)

Depuis raster catalog(dep/an)

Depuis file GDB(type)

(NAS)

(ArcGIS®Server)

Cf. article34552

Effectively combine cached and dynamicmap services in a .NET Web Mapping

Application

Ce schéma reprend l’idée de l’article ESRI Inc n°34552 intitulé « Effectively combine cached and dynamic map services in a .NET Web Mapping Application» en l’adaptant à notre contexte.

Il est cependant bon de préciser à ce niveau que la gestion/l’utilisation des services d’image mis en cache pourrait être optimisée puisque dans ce cas de figure, les utilisateurs sont capables de zoomer à des échelles non explicitement mises en cache, nécessitant ainsi un nouveau calcul des dalles. Le bénéfice théorique de la mise en cache peut donc ne pas être flagrant… là encore, SIG2008 apportera peut être des réponses.

L’une d’entre-elle pourrait être, en désaccord avec ces préconisations, mais peut être plus efficiente, de se passer de ce service « d’application » et d'effectuer l’agrégation des services statiques (images mises en cache) et dynamiques (données d’ArcSDE) au sein du Map resource manager.


LL’’administrationadministration• SDE

– AS14093 SDE Administration Web Page– Article 24518 How can ArcSDE performance be improved?– AS12672 SDE for Oracle Tuning Script– As15405 Reconcile Service– Discussion « Automate Batch Reconcile/Post Utility »– Geodatabase Toolset

• AGS– AS15344 ArcGIS Server monitor

• Services– AS13181 SDEMonitor Ver 3 OU AS15335 ServiceMonitor

• Cache– AS15161 Update Map Server Cache by FeatureClass

• Analyses – ESRI France Analyseur de caches ArcGIS® Server – AS15570 Mxdperfstat– AS15443 Arc Server Map Service Tester

Cette liste reprend les scripts et outils jugés les plus intéressants et utiles à nos traitements. A mettre tout particulièrement en avant :

•AS14093 SDE Administration Web Page

Cet outil permet de partager le contrôle et la gestion d’une instance ArcSDE via une interface web.

•AS13181 SDEMonitor Ver 3 OU AS15335 ServiceMonitor

Ces scripts permettent de vérifier le bon fonctionnement des services ArcGIS®

Server et d’alerter en cas de défaillance, diminuant ainsi le temps de réaction ou de retour à la normale.

•AS15161 Update Map Server Cache by FeatureClass

Cet outil autorise la mise à jour du cache de façon extrêmement ciblée, selon les entités d’une couche.

IFN 2008

LL’’application web application web EE--PAPIsPAPIs AdminAdmin, , maillon de test et de dmaillon de test et de déécouverte de couverte de

ll’’outil.outil.



EE--PAPIsPAPIs AdminAdmin, , betabeta

But : administrer la photo-interprètation surfacique

Objectifs :

– Attribuer des secteurs de travail aux photo-interprètes

– Observer l’état d’avancement (EA) des secteurs et départements• en nombre d’objet de statut ok / nombre total d’objets

• en surface de statut ok / surface totale

• total, minimum de EA nb. ou EA surf.

• Mise à jour quotidienne par crons -> E-PAPIs Cron.

Technologies tierces :

– ZedGraphWeb (http://zedgraph.org)



ModModèèle Conceptuel de Donnle Conceptuel de DonnééesesSecteurs

Couche des secteursRO - De formes

-GUID: String+Shape: Shape+IDSecteur: String:5+DEPCode: String:2

AttribAttribution des secteurs aux PI

RW - Table attributaire

-GUID: String+IDSecteur: String:5+IDUser: String:20+IDAttribution: String:20+AttribDate: Date

ZonesCouche des zones

RO - De formes

-GUID - ID SGBD: String+Shape: Shape

ZDepCouche des départements

+IDZDep: String:5+DEPNom: String:50+DEPCode: String:2+IDZECH: String:5

ZEchCouche des échelons

+IDZEch: String:5+ECHNom: String:50+ECHCode: String:2+ECHVILLE: String:50

ZEnvCouche des enveloppesdes échelons et dep et fr

+IDEnv: String:5

*

1

EtatAvancement des secteurs et dep

RW - Table attributaire

-GUID - ID SGBD: String+Statut: String:1+IDEtat: String:5+ZNom: String:50+AnneProg: Date (YYYY)+DateIni: Date+DateDeb: Date+DateMaJ: Date+Minea_nb_surf: Short(3,1)+EANB: Short(3,1)+EASurf: Short(3,1)+Prevision: Date+EA25: Date+EA50: Date+EA75: Date+EA100: Date+Valid: Date+Release: Date+Note: Memo+Stock: Blob+NB_PI: Short(2,0)

1

1

1

1

Login ExchangeInfos utilisateur

RO - Annuaire LDAP

+Login: String:20+Nom: String:50+Echelon: String:50+Role: String:10+IDECHELON: String:5+...

1*

11

1

1 1111

MCD EPAPI Admin - NPy - 03/09/2008

*

1

*

1

Login



EE--PAPIsPAPIs AdminAdmin en viden vidééoo


IFN 2008

En guise de conclusion :En guise de conclusion :ll’’expexpéérience,rience,

les points dles points déélicats,licats,les attentes pour le futur les attentes pour le futur ……



Retour dRetour d’’expexpéériencerience+

Documentation en progrès

Richesse vb.net (plug sur LDAP par ex.)

Performance des navigateurs :

Chrome (sans zoom à la roulette) > Firefox 3 > IE7

-

Bonnes pratiques ? Pattern, cas d’école ?

Modèle objet lourd à digérer

Difficulté à apprécier la « normalité » d’ArcGIS® Server : absence de méthodologie de tests, benchmarks, comparatifs, …

Support'large’ des fonctions SQL ('order by’ et'group by’ notamment) non observé

Comment et où optimiser ? Code, Javascript, Ajax, réseau, matériel,…

Sortir du produit sur étagère nécessite un investissement en formation élevé, même pour des utilisateurs ayant une culture SIG et ESRI forte

Après avoir défini un cadre d’organisation des données et construit une première application, un retour d’expérience est accessible.

L’équipe ayant peu d’expérience en développement (autre que les langages propriétaire ESRI!), il y a eu peu de points soulevant l’enthousiasme de relevés…

Parmi ces observations, on retiendra principalement la richesse des outils .net disponibles et la difficulté à apprécier la normalitédes performances de l’application issue des développements, difficulté de laquelle découle des interrogations sur les optimisations possibles.


Les attentes et espLes attentes et espéérancesrances

• Intégration de la topologie dans le Web Application DeveloperFramework

• Réactivité face aux incidents'logiciels’ : support, patch, … qui paralyseraient la chaîne de production

• Augmentation des performances– Serveur (imagerie, requêtes)– Géodatabase < shapefile < coverage !

• Capacité à traiter des gros volumes (dissolve notamment)

• Facilitation de la publication de modèles de traitement complexes pour permettre le déport d’opérations lourdes

• Optimisation de l’utilisation du cache (et donc des niveaux de zoom) dans les services « d’application » / cascadés…

• WMS, interaction OpenLayer/TileCache et ArcGIS® Server

A garder également en mémoire, ces quelques points qui n’ont pas (encore?) eu d’issue heureuse et sur lesquels nous attendons des avancées…


Au finalAu final

• Malgré l’aide d’ESRI France pour les premiers tests et la décision de basculer la chaîne de production, des craintes subsistent sur les performances et la qualité

• ArcGIS® Server 9.2 nous semble équivalent à un ArcGIS® Desktop ArcView…La version 9.3 sera-t-elle équivalente à un ArcGIS® Desktop ArcEditor ? Ce qui est nécessaire pour une application de saisie…

• Expérience utilisateur : offrir aussi bien qu’ArcView 3.3 en local mais en web, de façon transparente et avec de nouvelles fonctionnalités (topologie, accroche entre couches, stabilité)


IFN 2008

LL’’inventaire forestier nationalinventaire forestier national

outil de connaissance outil de connaissance du territoire boisdu territoire boiséé et naturel et naturel

mméétropolitaintropolitain

Rappel des références bibliographiques citées :

RFF - Numéro 3-4 - 2001 Les 40 ans de l'inventaire forestier national : utilisation et valorisation des données recueillies, 256p

IFN, Plaquette institutionnelle de l’IFN, 2008

IFN, Contrat d’objectif 2007-2012, 2007

IFN, L’IF Numéro 5 : Des changements majeurs à l’IFN. Septembre 2004

IFN, L’IF Numéro 20 : Nouvelle cartographie forestière, de la production àl’utilisation. Octobre 2008.

Christophe Tufféry, Webmapping et CMS : Originalités, innovations et illusions dans le monde du SIG en ligne, http://media.baliz-geospatial.com, 2008.

SIG - Une nouvelle carte forestière, une nouvelle chaîne de … · 2016-06-20 · avec l’IGN...

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