From GIS to Marine Spatial Data Infrastructure (MSDI) · DB management Quality control Analyse Information Vizualisation ... Open standards : S-100 conformance with the ISO/TC211

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From GIS to Marine Spatial Data

Infrastructure (MSDI)

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Les SIG Nathalie LEIDINGER

PLAN DE LA PRÉSENTATION

OUTLINE

I – SIG / IDG : la théorie GIS / SDI – Theorical aspects

II – Focus sur les WebSIG, architecture orientée service Focus on WebGIS, service oriented architecture III –Les domaines d’application Applications fields

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INFRASTRUCTURE DE DONNÉES GÉOSPATIALES

SPATIAL DATA INFRASTRUCTURE

DE LA DONNÉE à LA CONNAISSANCE - FROM DATA TO KNOWLEDGE

Données & Métadonnées

Acquisition de données

Gestion BD

Contrôle qualité

Analyse

Information

visualisation

Connaissance

Décision éclairée

Stratégie, plan d’action

Data & Metadata

Data acquisition

DB management

Quality control

Analyse

Information

Vizualisation

Knowledge

Informed decision

Strategy, action plan

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INFRASTRUCTURE DE DONNEES SPATIALES : COMPOSANTES

SPATIAL DATA INFRASTRUCTURE : COMPONENTS

XY

Z

Données & Métadonnées

Normes & technologie (SIG)

Gouvernance : accords de partage, coordination

Accès Réseau

Utilisateurs

Data & Metadata

Standards & Technology (GIS)

Governance : sharing agreements, coordination

Acess Network

Users

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Stratégie & gouvernance

Policy & governance

Normes

Standards

Technologie

Technology

Données

Data

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L’IMPORTANCE DES DONNÉES DE RÉFÉRENCE

THE IMPORTANCE OF REFERENCE DATA

Données Hydrographiques : • Bathymétrie • Trait de côte • Données de Marée (hauteurs et courants) • Données océanographiques (salinité, température, courants, …) • Aides à la Navigation (feux, amers, bouées) • Règlements et information Maritime (limites administratives, • dispositif de séparation de trafic) • Obstructions et épaves • Toponymes • Nature des fonds marins, • constructions/infrastructure en mer (parcs éoliens, plateformes

pétrolières, câbles sous-marins, pipelines)

HO’s identified as authorities for core geographic reference data (e.g. seabed characterisation or topography) shall maintain this data to the required standards and at as close to source scale as possible, to ensure its re-use applicability now and in the future.

From Hydrographic Data Policy - Best Practise Guidelines for Hydrographic Offices (IHO/HSSC Marine Spatial Data Infrastructure Working Group)

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GESTION DES BASES DE DONNÉES

Base de données

de référence

Le SIG offre une plateforme solide

Gestion des Flux de données

Portails

Be « data centric », collect once, use many times

Authoritative database Maps and

products

GIS provides Strong platform

Data management workflows

Portals

Cartes et produits

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MODÈLE DE DONNÉES ET REPRÉSENTATION

DATA BASE MODEL AND REPRESENTATION

Données observées Données en base

Observed data Data base representation

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DE QUELLES DONNÉES S’AGIT-IL ?

WHAT DATA ?

Une base de données utilise un modèle du monde réel A data base uses a specific model of real world

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L’IMPORTANCE DES METADONNÉES

THE IMPORTANCE OF METADATA

Les métadonnées géographiques contiennent des informations sur :

l'identification des données

la qualité de données

les références spatiales

les conditions d’accès

Geographic metadata contains information on :

data identification

data quality

spatial reference

access conditions

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Policy & governance

Normes

Standards

Technologie

Technology

Données

Data

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TECHNOLOGIE - TECHNOLOGY

SYSTÈME D’INFORMATION GÉOGRAPHIQUE (SIG) - GEOSPATIAL INFORMATION SYSTEM (GIS)

Un SIG est un système conçu pour gérer

des bases de données géospatiales et

dont les fonctions sont :

• Acquisition

• Archivage

• Analyse (méthodes and modèles, analyses statistiques)

• Accès (cartographie, …)

• Abstraction (exploitation, prise de décision)

A GIS is a system designed to manage

geospatial databases and therefore able

to :

• Acquisition (capture)

• Archive (store)

• Analyse (methods and models, statistical analysis)

• Access (cartography, …)

• Abstraction (exploitation, take decision)

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Les données peuvent être issues de

différentes sources :

• Levé (multifaisceaux, lidar, …)

• Images satellites

• Cartes existantes

• sources communautaires

• …

Et de différentes méthodes:

• Télédétection

• Numérisation (manuelle ou semi-automatique)

• Saisie directe au clavier

• ….

SIG - GIS

ACQUISITION DE DONNÉES – DATA ACQUISITION

Data can be obtained from various

sources :

• Survey (multibeam, lidar, …)

• Satellite images

• Existing maps

• Crowdsourcing and community sourcing

• …

And various methods :

• Remote sensing

• Digitizing (manual or semi-automated)

• Keyboard entry (attribute data acquisition)

• ….

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SIG - GIS

ACQUISITION DE DONNÉES – DATA ACQUISITION

SIG POUR LA GESTION DE DONNÉES ET LA CARTOGRAPHIE

GIS FOR DATABASE MANAGEMENT AND CARTOGRAPHY

PROCESSUS DU SHOM POUR LA CARTOGRAPHIE - SHOM PROCESS FOR CARTOGRAPHY

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SIG - GIS

NOUVEAUX DEFIS – NEW CHALLENGES

Le lidar, la bathymétrie par satellite

… créent des volumes importants

de données en quelques minutes

MAIS des semaines sont

nécessaires pour obtenir une

bathymétrie validée :

– Volume de données

– Complexité des données

– Précision des données

Le « Big data » est un enjeu et des

techniques de traitement

automatisées sont à développer

Lidar, satellite derived bathymetry

… create massive amounts of data

in minutes BUT it still takes weeks

to derive the correct bathymetry :

• Data volume

• Data complexity

• Data accuracy

Big data management is definitely

a topic to be addressed in a better

way and automated processing

techniques have to be developped

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Policy & governance

Normes

Standards

Technologie

Technology

Données

Data

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NORMES, ACCESSIBILITÉ ET INTEROPÉRABILITÉ

STANDARDS , DATA ACCESSIBILITY & INTEROPERABILITY

S-100 - Modèle Universel de Données Hydrographiques : Un cadre pour améliorer l’interopérabilité

S-100 - Universal Hydrographic Data Model : A framework for increased standardization

Normes ouvertes: S-100 conforme aux standards géomatiques ISO/TC211, permettra une grande interopérabilité des données maritimes et des services web. Open standards : S-100 conformance with the ISO/TC211 geomatics standards will provide great interoperability for marine data and web services. Compatible avec la plupart des logiciels de SIG Utilisation facilitée des données hydrographiques au delà des SH et des utilisateurs ECDIS join mainstream GIS softwares easier use of hydro data beyond HOs and ECDIS users

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S-100 MODÈLE UNIVERSEL DE DONNÉES HYDROGRAPHIQUES

S-100 UNIVERSEL HYDROGRAPHIC MODEL

Image credit NOAA ??

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S-100 MODÈLE UNIVERSEL DE DONNÉES HYDROGRAPHIQUES

S-100 UNIVERSEL HYDROGRAPHIC MODEL

Source : Efficiensea - IHO S-100 Framework-The Essence

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NORMES, ACCESSIBILITÉ & INTEROPÉRABILITÉ DES DONNÉES


Source : Efficiensea - IHO S-100 Framework-The Essence

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NORMES, ACCESSIBILITÉ & INTEROPÉRABILITÉ DES DONNÉES


Repose sur des standards

Rely on standards

Repose sur des accords de

coopération et sur la legislation

Rely on arrangements &

policies

Source : INSPIRE European Interoperability Framework

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Policy & governance

Normes

Standards

Technologie

Technology

Données

Data

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GOUVERNANCE DES IDG

SDI GOVERNANCE

Une IDG nationale est une opportunité pour spécifier :

• les flux de données par exemple : Chaque levé effectué dans les eaux sous juridiction nationale transmis à un point focal (SH)

• services associés,

• Objectifs à court terme et long terme,

• Politique de licences : «open data» et/ou licences commerciales investissement en R&D, maintenance des systèmes, collecte de données, validation des données externes, ….

Une IDG nationale est aussi un outil de communication et visibilité.

A national infrastructure is an opportunity to specify :

• data workflows for example : Any survey carried out in waters under national jurisdiction must be transmitted to a focal point (HO)

• associated services policy,

• short-term and long-term goals,

• Data license policies : open data and / or commercial licenses fund valuation, to reinject dividends in R&D, systems maintenance, new data collection, external data validation, …

A national infrastructure is a tool for communication and visibility.

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DISPOSITIONS INSTITUTIONNELLES ET POLITIQUES

INSTITUTIONNEL ARRANGEMENTS AND POLICIES

From SIMCelt project : SIMCelt Signposting document

Une IDG nationale est un outil de coopération transfrontalière A national SDI is a tool for transboundary cooperation

http://www.simcelt.eu/wp-content/uploads/SIMCelt-Signposting-document.pdf

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OUTLINE


I – GIS / SDI – Theorical aspects SIG / IDG : la théorie

II – Focus on WebGIS, service oriented architecture Focus sur les WebSIG, architecture orientée service III – Applications fields Les domaines d’application

Centralisation des données et des

traitements serveur

Centralization of data and

proccessing server

Accès aux ressources IT client

Access to IT ressources client

Interaction client serveur : http,

urls et standards des web services

Interaction client server : http,

urls and standards of specific

geomatics services

LES WEBSIG – DES ARCHITECTURES ORIENTÉES SERVICES

WEBGIS – SERVICE ORIENTED ARCHITECTURE

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Depuis 2005, developpement de l’internet haut débit, d’applications grand public: Google Earth, Google Maps, … Since 2005, development of high-speed internet network, development and mass-market applications : Google Earth, Google Maps, …

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LES WEBSIG – DES ARCHITECTURES ORIENTÉES SERVICES

WEBGIS – SERVICE ORIENTED ARCHITECTURE

Les données sont détenues dans des bases de données côté serveur

Accessible côté client (geoportails, SIG) via des web services géographiques

Avantage= couplage lâche

Données géographiques

Services de diffusion

Géoportail Outils (SIG, …)

Security

Data are handled by databases from the server side

Accessible from the client side (geoportals, GIS) via geographic web services

Benefit = loose coupling (changes in the implementation of the service provider will not affect customer service)

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LE SOA APPLIQUÉ AU DOMAINE DES SIG

SOA APPLIED TO THE GIS DOMAIN

Les standards OGC (Open Geospatial Consortium) de la géomatique :

OGC (Open Geospatial Consortium) has created several standards for GIS :

• Web Map Service (WMS)

• Web Feature Service (WFS)

• Web Processing Service (WPS)

• Catalog Service Web (CSW)

• …..

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MARITIME CLOUD POUR LA E-NAVIGATION / MARITIME CLOUD FOR E-NAVIGATION

UNE ARCHITECTURE ORIENTÉE SERVICE – A SERVICE ORIENTED ARCHITECTURE

From http://efficiensea2.org/beta-release-of-the-maritime-cloud-and-balticweb/

http://efficiensea2.org/beta-release-of-the-maritime-cloud-and-balticweb/















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OUTLINE

I – SIG / IDG : la théorie GIS / SDI – Theorical aspects

II – Focus sur les WebSIG, architecture orientée service Focus on WebGIS, service oriented architecture III –Les domaines d’application Applications fields

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LA GESTION INTÉGRÉE DES ZONES COTIERES (GZIC) / INTEGRATED COASTAL ZONE

MANAGEMENT (ICZM)

LE PROJET « COASTAL MAPPING »

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LA GESTION INTÉGRÉE DES ZONES COTIERES (GZIC) / INTEGRATED COASTAL ZONE

MANAGEMENT (ICZM)

SOURCE : EMODNET – SDI COASTAL MAPPING http://coastal-mapping.eu/

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PROTECTION CONTRE L’EROSION / PROTECTION AGAINST EROSION

SOURCE : SHOM – IDG DATA.SHOM.FR

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GESTION DES RESSOURCES HALIEUTIQUES / FISHERIES MANAGEMENT

SOURCE : IFREMER – SDI SEXTANT

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GESTION DES ÉCOSYSTÈMES / ECOSYSTEM MONITORING

SOURCE : CCLME PROJECT – SDI CCLME ECO-GIS VIEWER

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GESTION DES ÉCOSYSTÈMES / ECOSYSTEM MONITORING

SOURCE : CCLME PROJECT – SDI CCLME ECO-GIS VIEWER

http://www.ideo-cclme.ieo.es/

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ENERGIES MARITIMES RENOUVELABLES / MARINE RENEWABLE ENERGY

SOURCE : CEREMA – SDI GEOLITTORAL

Installation d’un parc éolien en mer (Oléron France) : données utilisées dans le cadre du « 3ème exercice de planification ».

Installation of a wind farm at sea (Oleron France) : data was mobilized as part of the 3rd offshore wind planning exercise.

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PLANIFICATION DE L'ESPACE MARITIME (PEM) DANS L'UNION EUROPÉENNE

DIRECTIVE 2014/89/EU établissement d’un cadre pour l’aménagement de l’espace maritime - Framework for maritime spatial planning

Article 10 – Utilisation et partage des données

Data use and sharing

“Member States shall organise the use of the best available data, and decide how to organise the sharing of information, necessary for maritime spatial plans.”

Eléments clés de la PEM / Key element of MSP

les meilleures données disponibles / High quality maritime spatial data

l’interopérabilité et de partage / Infrastructure support access and use of maritime spatial data

MARINE SPATIAL PLANNING IN THE EUROPEAN UNION

DATA AND INFORMATION IN SUPPORT OF MARINE SPATIAL PLANNING

DONNÉES ET INFORMATIONS À L'APPUI DE LA PLANIFICATION DE L’ESPACE MARITIME

http://data.simwestmed.eu

http://data.simcelt.eu

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HOW TO DEVELOP A SDI ?

COMMENT METTRE EN PLACE UNE IDG ? (1/2)

Identifier les besoins des usagers Définir une stratégie et développer une feuille de route • Identifier les données numériques

existantes • Numériser les données analogiques

intéressantes • Stocker et gérer les données en base

de donnée évitant ainsi la duplication et les systèmes hétérogènes

• Créer des métadonnées et des catalogues

• Permettre la recherche de métadonnées et de données au travers de catalogue en ligne (CSW)

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Determine user requirements

Define a strategy and develop a road map for implementation • Identify existing digital data • Capture non-digital data of interest • Store and manage data in database,

avoiding duplication and heterogeneous systems

• Create metadata and catalogs • Enable search of metadata through

web catalogs (CSW)

HOW TO DEVELOP A SDI ?

COMMENT METTRE EN PLACE UNE IDG ? (2/2)

• Définir la stratégie de gouvernance de l’IDG (flux de données, politique de licences de diffusion des données …)

• Informer sur les politiques et les mécanismes pour une utilisation efficace des données

• Développer les compétences et les connaissances appropriées en géomatique

• Participer aux groupes de travail sur les normes (HSSC)

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• Define SDI Governance (data workflow, data licence policies …)

• Communicate information policies and mechanisms for effective data usage

• Develop the appropriate skills and knowledge in geomatic

• Participate in standardization working groups (HSSC)

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DÉCENNIE DES NATIONS UNIES POUR LES SCIENCES OCÉANIQUES

UN DECADE OF OCEAN (2021 – 2030)

Le projet Seabed 2030 apportera une contribution significative à l’Objectif de Développement Durable (ODD) 14 : Conserver et exploiter de manière durable les océans, les mers et les ressources marines aux fins du développement durable

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SEABED 2030

The Seabed 2030 Project will make a significant contribution to the UN Sustainable Development Goal 14: to conserve and sustainably use the oceans, seas and marine resources for sustainable development

THANKS MERCI

Documents

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