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© ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved Automatiser laccès aux données et traitements distribués Apport du standard OGC Web Processing Service.

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1 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved Automatiser laccès aux données et traitements distribués Apport du standard OGC Web Processing Service Hervé Caumont 02 Décembre 2009

2 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved2 OGC Web Processing Service (WPS) Définition Le standard WPS définit une interface pour la publication de traitements géospatiaux, et facilite la réalisation dapplications clientes qui peuvent découvrir et se connecter à ces traitements. Les traitements : algorithmes, opérations ou modèles qui opèrent sur des données, raster ou vecteur à référence spatiale. La publication dun traitement implique de rendre disponible des paramètres daccès (machine-readable) ainsi que des métadonnées de découverte et dutilisation du service (human-readable). Les données : accédées en réseau ou locales au serveur. Le rôle de la spécification est de contribuer à lautomatisation des processus qui impliquent des données et traitements géospatiaux. Les mécanismes (OWS HTTP Get/Post, et WSDL/SOAP) : identifier les données géo-référencées requises pour un traitement, démarrer un traitement, et gérer les résultats de traitement de façon à ce quune application cliente puisse y accéder.

3 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved3 OGC Web Processing Service (WPS) Bref historique du standard 2004: premier prototype (Agri-Food Canada) 2005: WPS Interoperability Experiment (05-051r1) 2005: OGC WPS 0.4 (05-007r4 Discussion Paper) 2007: OGC WPS 1.0 (05-007r7) 2008: Corrigendum (08-091r6)

4 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved4 Exemples de cas dutilisation (WPS) Business Logic for Geoprocessing of Distributed Geodata, 2006 Case Study: Geospatial Processing Services for Web-based Hydrological Applications, 2008 A Toponym Resolution Service Following the OGC WPS Standard, 2008 Draft Technical Guidance for INSPIRE Coordinate Transformation Services, 2008 Orchestrating Grid Computing Enabled Web Processing Services, 2008 Towards generalization processes of LiDAR data based on GRID and OGC WPS, 2009

5 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved5 Exemples de cas dutilisation (GEOSS AIP) Entrées Sorties Traitement

6 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved6 Exemples de cas dutilisation ERDAS Spatial Modeler & Apollo WPS Data Store Numerous Remote Clients OGC Catalog Services Rules Base Server Deployed Spatial Engines OGC Access Services Facilitator/Expert Edition Publication

7 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved7 Approche industrielle ERDAS Spatial Modeler & Apollo WPS 1.0 Objectif: élargir le « business model » des technologies de traitements spatiaux (PCs serveurs), adresser de nouveaux contextes organisationnels, acteurs en réseau : Contribution à linitiative OWS-5 sur le thème Geoprocessing Workflow : Sponsoring de linitiative OWS-6 dont lun des axes de développement a concerné la définition de profils WPS (« WPS Profiles - Conflation; and Grid processing ») : Industrialisation de linterface WPS 1.0 pour le moteur de traitements « ERDAS Imagine Spatial Modeler »

8 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved8 Interface du service ERDAS Spatial Modeler & Apollo WPS 1.0 publish (/remove): extension à linterface (de type WPS-T) pour uploader un traitement sur le serveur (processDescription + opaque data) ou pour leffacer getCapabilities: identifiants des traitements supportés par le serveur (nom, résumé, mots clés) describeProcess: résumé, et formats associés aux entrées et sorties dun traitement (mimetype, encoding, schema, literal, boundingBox) execute: exécuter un traitement (nom du traitement, entrées requises)

9 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved9 Contexte organisationnel & scénario Gestion de situation de crise Opérateur satellite Gestion du territoire Sécurité civile Ortho-rectification WPS Occupation du sol BD Postes de secours Distances, itinéraires Images récentes Analyse spatiale Zones dévacuation héliportée Besoin Soutien aux Opérations Décideur Portail daide à la décision 1 2 Situation sur le terrain Acteurs en réseau

10 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved10 Contexte organisationnel & scénario Demande daide à la décision Un profil analyste (soutien aux opérations) reçoit une demande daide à la décision sur des zones dévacuation héliportée possibles occupation du sol + MNT. Il conçois via une interface dédition graphique des algorithmes et modèles spatiaux complexes, pour créer une chaine de modèles et les publier sur le serveur WPS. Un seul process WPS peut alors regrouper un chaine de traitement complète daide à la décision (i.e. hydrologie, détection de changements, analyse et rendu de données terrain 3D…).

11 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved11 Edition (slope model + terrain analysis) Geospatial Functions Buffering Zonal Functions If / Then Analysis Advanced Terrain Analysis: - CCM- HLZ - Cover and Concealment Ortho & Mosaics Reprojection Ortho-Rectification Mosaicking Feature Extraction Image Enhancement Band Adjustment Band Ratios (NDVI, etc…) Feature Extraction Change Detection Shaded/Painted Relief Line of Sight Intervisibility Anaglyphs Elevation models

12 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved12 Publication 1 – Connection au Server 2 – Definition des Métadonnées

13 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved13 Publication (input args : DEM, landcover) 3 – Définition des arguments du traitement WPS, dont les descriptions et valeurs par défaut à présenter aux utilisateurs 4 – Définition des requêtes CS-W Catalog pour chaque entrée Coverage du traitement

14 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved14 Publication (arguments du traitement)

15 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved15 WPS CS-W WCS WMS Contexte organisationnel & scénario Niveaux dinteropérabilité Soutien aux Opérations Décideur Opérateur satellite Gestion du territoire Sécurité civile Ortho-rectification Occupation du sol Postes de secours Distances, itinéraires Images récentes Zones dévacuation héliportée Analyse spatiale: Produits à valeur ajoutée Autres sources temps réel Portail daide à la décision

16 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved16 Contexte organisationnel & scénario Niveaux dinteropérabilité Le soutien aux opérations visualise une zone dintérêt, puis accède à une liste des traitements exposés par le serveur, et consulte les métadonnées de description de ces services Sélection dun traitement déclenche une recherche catalogue sur les critères de description des entrées du traitement, et retourne les résultats du catalogue correspondants Sélection dune entrée catalogue (add as process input) et complétion automatique dun paramètre dentrée du traitement

17 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved17 Exécution depuis un navigateur Web WPS Process View Affichage des processus disponibles selon les droits utilisateur Selected Process Description Description du modèle sélectionné Process Arguments Affichage des arguments du traitement, avec les valeurs par défaut, et la mise en évidence des champs à compléter Input Data Search Results Pour chaque coverage nécessaire à lexécution du process, affiche les résultats de recherche catalogue (stored CSW query) pour lazone consultée. Guide lutilisateur pour sélectionner une entrée valide.

18 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved18 WPS Apollo Intégration avec le catalogue de données Lors de la publication dun modèle de traitement depuis ERDAS Imagine, lanalyste stocke une requête CS-W pour chaque entrée du modèle, afin de filtrer pour lutilisateur final une liste de données valides qui existent dans le catalogue (i.e. image Multispectrale avec les bandes Rouge et NIR; modèle numérique de terrain à 10 mètres de résolution…) Le client Web lance ces requêtes CS-W (ainsi quune requête spatiale définie par la navigation sur la carte de contexte) pour afficher dynamiquement une liste des entrées valides liée à la navigation sur la carte

19 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved19 WPS Apollo Workflow dintégration de services CS-W WCS Plugable algorithm Plugable algorithm Plugable algorithm GetCoverage Find Matching data WPS Client Application Do Process Result List processes WMS Serve results Catalog results View results

20 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved20 Find, Describe, Catalog & Deliver Geospatial Data, Web Services & Geo-Processing Processing Engines Rules Based Engine Sensor Model Support ERDAS Geospatial Enterprise Platform Mobile Apps For Field Update Oracle PostGIS Files Image Compressor Ortho Color Balance & Mosaic Metadata Catalog Raster I/O & NITF IMAGINE / ERM Author & Publish Models Google Earth Virtual Earth Web App Framework Data Management Application and SDK MS SQL ESRI GeoDB ArcMap TITAN CS-W WPS Feature Editing Feature Portrayal Engine WWW WMS WFS-T JPIP ECW-P WMS WCS TITAN GeoHub

21 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved21 Exploitation par les applications Les modèles de traitements spatiaux sont accessibles en ligne et exécutables à la demande par des applications 2D et 3D qui intègrent linterface de consultation de catalogue (CS-W) et linterface de paramétrage des traitements (WPS).

22 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved22 Standard OGC WPS 1.0 Application Profiles Profil dApplication (WPS Application Profile) Ex: internet Spatial Modeling Service (iSMS) Facilite la création dapplications clientes: 1.Restriction des entrées ComplexData (concerne les paramètres de traitement et les données dentrée passées via la méthode Publish, optionelle) 2.Description dun moyen de communiquer ces contraintes aux applications clientes (pour la construction de leur interface utilisateur) 3.Description dun moyen de communiquer une taxonomie pour les traitements appartenant à ce profil dapplication WPS Interopérabilité / URN identifier urn:ogc:def:processGroup:ERDAS:iSMS:1.0

23 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved23 Standard OGC WPS 1.0 Points ouverts – API WPS Une API (remote) propose les méthodes pour accéder à : la publication des traitements la description des traitements et léxécution des requêtes Une fonction removeProcess a été ajoutée à linterface Un mécanisme de sécurité a été ajouté à lopération execute pour contrôler les droits utilisateur sur un traitement particulier

24 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved24 Standard OGC WPS 1.0 Points ouverts – Extension réalisée La spécification WPS actuelle définit un modèle à plat des entrées/sorties - Suffisant pour de nombreux processus - Insuffisant pour exploiter de multiples occurences dune même entrée (p.e. des dates dacquisition dune même scène) Inconvenient de devoir définir de nouveaux schémas XML custom pour chaque message complexe à gérer. Ajout dun type structured aux types déjà définis - Conteneur dun ensemble des entrées (ou sorties) spécifiées - Réutilise les définitions existantes, sans ajouter de complexité Ce support de données structurées peut être optionel Les schémas WPS existants sont étendus en ce sens wpsDescribeProcess_responsenew.xsd wpsExecute_requestnew.xsd

25 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved25 Standard OGC WPS 1.0 Points ouverts – Moteurs de traitement La spécification WPS offre une grande variété de types dentrée, comme des simples literal, des références vers des ressources distantes, des fragments XML ou des données encapsulées. Le canevas dintégration ERDAS APOLLO offre un InputHelper fournissant une approche uniforme pour gérer les références et les données encapsulées Le canevas interprète les types dentrées et sorties définis dans la spécificaation WPS, alimente la requête execute avec les entrées trouvées, et la complète avec les entrées optionnelles si une valeur par défaut leur a été affectée. 1.Pour les types simple et envelope 2.Pour les types fragments XML, le canevas réalise un parsing et en délivre lélément racine comme entrée. 3.Pour les types binaires, le canevas réalise un parsing et en délivre un flux ou une structure de donnée.

26 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved26 Standard OGC WPS 1.0 Points ouverts – vers WPS 2.0 Charter : traiter la vingtaine de « change requests » remontés sur la v1.0, objectif juin CR087 - Pas de mécanisme standard pour annuler une requête execute CR095 - Application profiles CR098 – Moyen de determiner les capacités de traitement du serveur CR099 – Capacité à réserver un serveur CR102 - RESTful WPS …

27 © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved27 Forum OGC France Les nouvelles frontières de linteropérabilité Merci de votre attention Next OGC TCs !!


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