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Les solutions de cartographie web

Les Solutions de cartographie web – ou webmapping – sont des outils qui permettent de publier sur internet des cartes issues de ses propres données, de ses traitements et de ses choix de symbologie, de manière dynamique et potentiellement interactive. Les outils de cartographie peuvent également permettre de procéder à des traitements géomatiques en ligne. Il existe trois types d’outils pour faire de la cartographie sur internet : des solutions « clefs en main », des SIG en ligne et des combinaisons serveur/client cartographiques.

Des services de cartographie web « clefs en main »

Des programmes en ligne « clefs en main » permettent de produire et de publier facilement et rapidement des contenus cartographiques dynamiques. On peut citer par exemple Google Mymap, programme propriétaire de Google, ou U-Map, programme libre développé par la communauté OpenStreetMap.

Avantages

  • facilité de prise en main
  • rapidités de mise en œuvre

Ils offrent des interfaces qui facilitent la mise en commun et la collaboration sur des projets cartographiques.

Inconvénients

Néanmoins, ces solutions ont les inconvénients de leurs avantages : elles sont très basiques. Ce sont souvent uniquement des outils d’affichage de données vectorielles simples, contraignants dans leurs paramètres de traitements, de symbologie ou dans les possibilités de mise en page qu’ils proposent. Enfin, souvent gratuits, ces services ne sont cependant pas tous libres et ils impliquent des droits de licences qui ne sont pas toujours à l’avantage des utilisateurs ou de la liberté des données (notamment dans le cas de Google Mymap).

Des SIG en ligne

Les SIG en ligne offrent des fonctionnalités comparables aux SIG de bureau (bien que souvent réduites par rapport à celles-ci) et permettent à plusieurs usagers d’intervenir et de collaborer sur un même projet géomatique.

Parmi ces SIG en ligne, on trouve surtout des services payants et propriétaires, par exemple :

  • Carto.com propose une utilisation gratuite mais vite limitée, notamment en termes de rapidité d’affichage et du nombre de données affichables ;
  • ArcGIS Online propose des fonctionnalités SIG simplifiées mais puissantes en ligne ;
  • Géo, anciennement Dynmap, fonctionne également de cette manière.

Avantages

  • fonctionnement multi-utilisateurs ;
  • performance ;
  • une ergonomie et un fonctionnement similaire aux versions desktop, pratique pour ceux qui connaissent déjà les outils.

Ces outils peuvent être très utiles dans le cadre de la phase exploratoire et du géotraitement commun de données géographiques.

Inconvénients

Ce sont la plupart du temps des technologies payantes et propriétaires. Ceci implique que leur utilisation peut être limitée ou soumise à l’achat de licences et de mises à jour. On ne peut donc garantir la pérennité des cartes web qui sont ainsi développées sur le long terme.

Il existe une solution intermédiaire entre les SIG en ligne cités et les solutions serveur/client nécessitant un fort investissement en termes de développement, que nous allons présenter plus loin. Il s’agit de QGIS server, une solution OpenSource qui a pour principe de transposer le SIG libre QuantumGIS desktop sur le web. En théorie, cette solution  vise à transférer les projets de QGIS desktop à QGIS server, et donc d’y retrouver les mêmes données, la même structure, les mêmes choix de symbologie et certains outils similaires. En pratique, cette solution est néanmoins très compliquée à mettre en oeuvre et demande un effort de programmation important.

Serveurs et clients cartographiques

La dernière grande famille de solutions web permet d’avoir davantage la main sur les différentes étapes du processus. Alors que les deux premiers types de solutions sont des services qui proposent en même temps les fonctions d’hébergement, de serveur (charger et stocker les données géographiques) et de client (paramétrer et afficher les données), le troisième type de solutions sépare le serveur du client. Le serveur cartographique est un logiciel qui stocke les informations comme étant des informations géographiques avec des coordonnées, une table attributaire dans le cas de données vecteur, une symbologie, etc. (ce qui permet de pouvoir faire des requêtes attributaire ou de localisation sur les données), et de l’autre côté, le client (un autre logiciel souvent situé sur un autre ordinateur) affiche les données comme étant des images cartographiques, c’est-à-dire avec une légende, une échelle, la possibilité de changer d’échelle, de zoomer sur la carte et potentiellement d’interagir avec elle.

Avantages

Des tâches bien différenciées

Le premier avantage de ce type de solutions est que toutes les étapes du processus sont bien séparées. En amont, il y a une étape de traitement, de mise en forme des données géographiques (sur des outils de SIG de bureau classique). Ensuite, il y a une étape de mise en forme des données pour internet et de chargement sur des serveurs cartographiques qui garantissent la nature géographique des données, par exemple en utilisant MapServer (le pionnier) ou GeoServer (plus facile d’accès).

Ensuite, il peut y avoir une étape de catalogage des données qui utilise aussi des programmes indépendants, comme Geosource (à l’origine du Geocatalogue par exemple), pour formaliser les données selon des normes, comme la norme Inspire. Cette étape est utile dans le cas où les données ont vocation à être téléchargées et réutilisée.

Enfin, il y a l’étape du client, c’est-à-dire de l’affichage et de la programmation des possibilités d’interaction et de visualisation sur la page web de la carte, grâce aux librairies javascript Openlayers (très puissant mais nécessitant plus de développement) ou Leaflet (qui a une syntaxe plus légère).

La segmentation de ces étapes implique qu’elles peuvent être réalisées par différentes personnes. Egalement, lorsque la donnée change, lorsqu’on en rajoute ou qu’elle évolue, il suffit de la modifier en amont et de l’intégrer au reste plus ponctuellement.

Des technologies libres, standardisées, interopérables et bien soutenues

Un autre avantage réside dans le fait que ces technologies sont libres et gratuites, et qu’elle possède une communauté très importante d’utilisateurs, ce qui implique une large documentation et une garantie de leur pérennité (une grande communauté d’utilisateur garantit le fait que la technologie va durer et qu’elle va être entretenue, qu’elle va évoluer, être optimisée).

Les différentes composantes de ces solutions de webmapping reposent sur des standards et offrent donc une grande compatibilité entre elles et avec d’autres fonctionnalités web. Par exemple le client cartographique Leaflet fonctionne directement et très facilement avec la librairie de datavisualisation généraliste, D3.js. A partir de QGIS desktop, il est également possible de produire automatiquement des scripts en OpenLayers.js ou Leaflet.js grâce au plugin qgis2web. On peut aussi signaler Vmap, qui permet d’afficher, côté client, les flux WMS mis à disposition par les serveurs cartographiques, grâce à une interface ergonomique et simplifiée. Cette application remplace le développement complexe de pages html, php et javascript. Cette interopérabilité provient précisément du fait que ce sont des technologies libres : le domaine de la géomatique libre s’est rapidement doté de conventions notamment à travers les normes de l’Open Geospatial Consortium (OGC) qui régulent et garantissent l’interopérabilité entre toutes les initiatives dans le domaine.

Enfin un dernier avantage réside dans la grande liberté de développement que ces solutions offrent. Il est possible de maîtriser toutes les étapes du processus, et, lorsque l’on maîtrise bien les différentes étapes, il est finalement possible de tout faire. La méthode s’avère très puissante et les possibilités – en tout cas en termes de visualisation – sont très vastes. Au sein de l’architecture serveur/client cartographique, il est possible de moduler et d’alléger certaines étapes, notamment celle du paramétrage du serveur pour tout paramétrer côté client. L’architecture de ces solutions est en ce sens flexible. Il est possible de mettre directement en relation une base de données géographiques (Postgis) avec les clients cartographiques en javascript, ce qui facilite l’affichage cartographique par requête directement dans la base de données.

Inconvénients

Evidemment, ces avantages ont leurs inconvénients : ces solutions sont très lourdes à mettre en place en termes de développement. Elles nécessitent un gros effort de programmation. En ce sens, ces solutions ne conviennent pas forcément dans le cas où la carte web est alimentée par des gens différents de ceux qui l’ont mise en place et qui n’auraient pas les mêmes compétences informatiques. Il faut donc que son utilisation vaille le coût de son développement (ce qui n’est pas toujours le cas).
Il faut ajouter que ces solutions de cartographie web n’offrent pas d’hébergement pour l’application de webmapping. Autrement dit, il faut que le développer de l’application trouve à l’héberger, ce qui est la plupart du temps payant et/ou demande un suivi, voire un entretien, sur le long terme. Certains serveurs cartographiques comme Geoserver sont en outre relativement compliqué à installer sur un serveur web distant au moment de la mise en ligne de l’application. La documentation  est effet abondante concernant son installation en local mais beaucoup plus rare concernant son installation sur serveur distant.
Enfin, les solutions serveur/client cartographiques proposent des outils encore faibles en terme de géotraitements de données par l’utilisateur.

S’adapter à l’objectif

Le choix de la technologie de webmapping doit être adaptée à l’objectif : il ne sert à rien de développer quelque chose de très lourd pour une carte simple, et, à l’inverse, une lourde phase de programmation en amont peut alléger bien des opérations en aval. Dans le cadre du projet Col&Mon, les différentes étapes – notamment l’étape d’exploration des données et celle de l’élaboration du livrable final – n’impliquent pas les mêmes fonctionnalités ni les mêmes objectifs. Elles ne nécessitent donc pas forcément les mêmes outils de cartographie web. Ce projet devra donc recourir à tous les types d’outils recensés ici.