universite d’abomey ecole polytechnique d’abomey …
TRANSCRIPT
UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI
********
ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI
**************
DEPARTEMENT DE GENIE INFORMATIQUE ET TELECOMMUNICATIONS
***************************
OPTION : Réseaux et Télécommunications
MEMOIRE DE FIN DE FORMATION
En vue de l’obtention du
DIPLOME D’INGENIEUR DE CONCEPTION
Thème :
Réalisé par :
YESSINOU Tomi Hans Romaric
Soutenu publiquement le mercredi 16 décembre 2015 devant le jury composé de :
Président : Docteur Léopold DJOGBE, Enseignant-Chercheur à l’EPAC
Membres : Docteur Médésu SOGBOHOSSOU, Enseignant-Chercheur à l’EPAC (Maître)
Ingénieur Basile DEGBO, Enseignant à l’EPAC
Monsieur José SINGBO, Directeur des Affaires Postales au MCTIC (Maître de
stage)
Année Académique 2014-2015
8eme Promotion
CONCEPTION D’UN SYSTEME DE GEOLOCALISATION DES
ADRESSES VIA UNE CARTOGRAPHIE NUMERIQUE POUR LA
LIVRAISON A DOMICILE PAR LES ENTREPRISES POSTALES
i
Sommaire
Sommaire ................................................................................................................ i
Dédicaces .............................................................................................................. iii
Remerciements ..................................................................................................... iv
Liste des sigles et abréviations ............................................................................. vi
Liste des tableaux ................................................................................................. ix
Liste des figures ..................................................................................................... x
Résumé ............................................................................................................... xiii
Abstract ............................................................................................................... xiv
Introduction Générale ............................................................................................ 2
Première Partie : Synthèse bibliographique .......................................................... 9
Chapitre 1 : Les Systèmes d’Informations Géographiques ............................. 10
Chapitre 2 : Le Web Mapping ......................................................................... 28
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes ............................................................. 36
Chapitre 3: Choix techniques .......................................................................... 37
Chapitre 4 : Réalisation de la cartographie numérique ................................... 56
Chapitre 5: Réalisation de l’application .......................................................... 62
Troisième Partie : Résultats et Discussion .......................................................... 80
Chapitre 6 : Résultats obtenus ......................................................................... 81
Chapitre 7 : Discussion ................................................................................... 93
Conclusion et perspectives .................................................................................. 98
Bibliographie ..................................................................................................... 100
ii
Webographie...................................................................................................... 102
Annexes ............................................................................................................. 104
Summary............................................................................................................ 112
Table des matières ........................................................................................... 123
Dédicaces
iii
Dédicaces
Je dédie ce travail à :
Ma grande mère, GNANSSOUNOU Béatrice, l’une des principales actrices de
mon éducation,
Ma mère, TODJINOU Joséphine,
Mon père adoptif, AKLE Benjamin,
Ma sœur YESSINOU Inès,
Mon Père YESSINOU Albert.
Remerciements
iv
Remerciements
En préambule de ce mémoire, je tiens à remercier le Seigneur tout puissant
qui nous a accordé la santé, la force, et la persévérance nécessaires pour la
réalisation de ce projet de fin d’étude.
J’adresse aussi mes très sincères remerciements à toutes ces personnes qui
de près ou de loin nous ont aidées, accompagnées et soutenues jusqu’à la
réalisation de notre projet :
- au Pr. Félicien AVLESSI, Directeur de l’École Polytechnique d’Abomey-
Calavi (EPAC) et à tout le personnel administratif ;
- au Pr. Marc Kokou ASSOGBA, Chef du département Génie Informatique
et Télécommunications (GIT) ;
- au Dr. Médésu SOGBOHOSSOU, maître de ce mémoire, qui a accepté
encadrer nos travaux. Ses multiples conseils, sa disponibilité, sa
compréhension et sa rigueur nous ont permis de produire ce travail ;
- à Monsieur Ambroise ZINSOU, Directeur de la DGCEP direction où nous
avons effectué notre stage ;
- à Monsieur José SINGBO, maître de stage, qui nous a suivi et a mis à notre
disposition les outils nécessaires à la mise en œuvre de ce projet ;
- aux Agents de la DAP qui nous ont accompagnés dans ce processus de
réalisation de notre projet en particulier Monsieur Lambert GOUDALO ;
- aux agents de la DGCEP qui nous ont accompagné et supervisé tout au long
de ces travaux : Messieurs Rodolph AKPOLI, Hyppolite ABREWA,
Assmann FADEST, Jonas AHLOUMESSOU, Sanders KODJOGBE,
Fréjus KPOTON, Ernest HOUMANKPO et en particulier l’ingénieur
Hector AGBO qui en a personnellement suivi l’évolution;
- à tous les collègues de la DGCEP avec qui nous avons partagé des heures
de travail et de convivialité : Roméo, Ricardo, Mohamed, Horacio,
Bénédicta, Abdel.
Remerciements
v
- à tous les proches, amis et camarades qui m’ont aidé, encouragé ou
accompagné pendant la durée de ces travaux principalement : Dr Francis
BOHISSOU, Boris KOUMONDJI, Eddy ATTINDEHOU, Arielle NOBRE
VIGOUROUX, Anicet HOUNSOU, Ulrich SAGBOHAN, Crespin
NOUGBODOHOUE, Bilquis ADOMOU, Juliana MARCOS, Armelle
LOCOSSOU.
Liste des sigles et abréviations
vi
Liste des sigles et abréviations
A :
- API Application Programming Interface
B :
- BMP Bitmap
C :
- CGI Common Gateway Interface
D :
- DGPS Differential Global Positioning System
- DGCEP La Direction Générale des Communications Electroniques et de
la Poste
G :
- GDAL Geospatial Data Abstraction Library
- GeoJSON Geographic JavaScript Object Notation
- GIF Graphics Interchange Format
- GIS Geographic Information System
- GMap GoogleMaps
- Go GigaOctet
- GPS Global Positioning System
- GPX GPS eXchange Format
H :
- HTML Hypertext Markup Language
J :
- JOSM Java OpenSteetMap
- JPEG Joint Photographic Experts Group
Liste des sigles et abréviations
vii
- JRE Java Runtime Environnement
K :
- KML Keyhole Markup Language
M :
- MS4W MapServer for Windows
O :
- OGC Open Geospatial Consortium
- OS Operating System
- OSGeo4W Open Source Geospatial for Windows
- OSM OpenStreetMap
P :
- PC Personal Computer
- PDF Portable Document Format
- PHP Hypertext Preprocessor
- PNG Portable Network Graphics
Q:
- QGIS Quantum GIS
- QIP Quartier Ilot Parcelle
R :
- RAM Random Access Memory
S :
- SGBD Système de Gestion de Base de Données
- SGBDR Système de Gestion de Base de Données Relationnel
- SGBDRO Système de Gestion de Base de Données Relationnel Objet
- SIG Système d’Information Géographique
Liste des sigles et abréviations
viii
- SQL Structured Query Language
- SVG Scalable Vector Graphics
T :
- TIFF Tagged Image File Format
U :
- UDIG User-Friendly Desktop Internet GIS
- UML Unified Modeling language
- URL Uniform Resource Locator
- UTF Universal Character Set
W :
- WCS Web Coverage Service
- WFS Web Feature Service
- WGS World Geodetic System
- WMS Web Map Service
X :
- XML Extensible Markup Language
Liste des tableaux
ix
Liste des tableaux
Tableau 1- 1 Formats de Fichiers vecteurs ......................................................... 24
Tableau 1- 2 : Formats de Fichiers Rasters ......................................................... 26
Tableau 3- 1 : Comparaison des logiciels SIG bureautiques. ............................. 41
Tableau 3- 2 : Comparaison de serveurs cartographiques .................................. 44
Tableau 3- 3 : Comparaison du modèle objet de SGBDR spatiaux .................... 47
Tableau 3- 4 : Comparaison de SGBD spatiaux en fonctions des SRS gérés..... 48
Tableau 3- 5 : Comparaison de SGBD spatiaux en fonctions des prédicats gérés
............................................................................................................................. 49
Tableau 3- 6 : Comparaison de SGBD spatiaux en fonction des opérateurs gérés.
............................................................................................................................. 50
Tableau 3- 7 : Comparaison des SGBD spatiaux en fonction de la gestion des
Métadonnées ........................................................................................................ 50
Tableau 3- 8 : Comparaison des SGBD spatiaux en fonction du temps d’exécution
des requêtes. ........................................................................................................ 51
Tableau 3- 9 : Comparaison des SGBD spatiaux en fonction du chargement des
données. ............................................................................................................... 52
Tableau 3- 10 : Comparaison des SGBD spatiaux en fonction des accès externes
gérés ..................................................................................................................... 52
Tableau 3- 11 : Outils utilisés et description ....................................................... 55
Table 1 : Tools and description ......................................................................... 116
Liste des figures
x
Liste des figures
Figure 1- 1 : Les principaux composants d’un SIG [9] ....................................... 15
Figure 1- 2 : Analyse spatiale de différentes couches d’un SIG ......................... 20
Figure 1- 3 : Modèles de données géographiques [6]. ........................................ 21
Figure 1- 4 : Description des types de données vecteur ...................................... 22
Figure 1- 5 : Exemple de données vectorielles ................................................... 23
Figure 1- 6 : Modèle raster .................................................................................. 25
Figure 1- 7 : Exemple de données raster. ............................................................ 25
Figure 2- 1 : Architecture d’un système de Web mapping ................................. 31
Figure 2- 2 : Principe d’échange de données entre un ordinateur client et un
serveur [2] ............................................................................................................ 33
Figure 3- 1: GPS 76 Garmin. .............................................................................. 40
Figure 4- 1 : Présentation du fichier cartographique dans JOSM ....................... 57
Figure 4- 2 : Carte actualisée (sur papier) réalisée par la mairie de Cotonou. .... 58
Figure 4- 3 : Table des attributs de la rue 12.168................................................ 59
Figure 4- 4: Table des attributs de l’adresse 302 de la rue 12.170 ..................... 59
Figure 5- 1 : Diagramme de cas d’utilisation « Visiteur » .................................. 64
Figure 5- 2 : Diagramme de cas d’utilisation « Client » ..................................... 65
Figure 5- 3 : Diagramme de cas d’utilisation « Livreur » ................................... 66
Figure 5- 4 : Diagramme de cas d’utilisation « Gérant » .................................... 66
Figure 5- 5 : Diagramme de cas d’utilisation « Administrateur » ...................... 67
Figure 5- 6 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Rechercher un lieu»
............................................................................................................................. 68
Liste des figures
xi
Figure 5- 7 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Localiser son livreur»
............................................................................................................................. 69
Figure 5- 8 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Valider livraison » 70
Figure 5- 9 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Créer livraison» ... 71
Figure 5- 10 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Ajouter un lieu» . 72
Figure 5- 11 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Localiser livreur par
gérant» ................................................................................................................. 73
Figure 5- 12 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Se localiser» ...... 74
Figure 5- 13 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « tracer itinéraire» 75
Figure 5- 14 : Diagramme des classes. ................................................................ 75
Figure 5- 15 : Architecture de l’application ........................................................ 77
Figure 5- 16 : Diagramme de relation entre les tables de la base de données. ... 78
Figure 6- 1 : Représentation des objets de la carte avec JOSM. ......................... 82
Figure 6- 2 : Carte avec détail de nom des rues et des adresses. ........................ 83
Figure 6- 3 : Liste des objets représentés sur la carte ......................................... 84
Figure 6- 4 : Définition d’adresses pour le tracé d’itinéraire dans OSM. ........... 86
Figure 6- 5 : Tracé d’itinéraire dans OSM. ......................................................... 86
Figure 6- 6 : Interface de connexion à l’application en tant qu’administrateur .. 87
Figure 6- 7 : Interface d’acceuil de l’application ................................................ 88
Figure 6- 8 : Fond de carte visualisé dans l’application ..................................... 89
Figure 6- 9 : Fond de la carte avec les adresses des maisons.............................. 89
Figure 6- 10 : Légende de la carte. ...................................................................... 90
Figure 6- 11 : Outils de navigation...................................................................... 90
Figure 6- 12 : Onglet de localisation affichant la recherche de la boutique African
Wink. ................................................................................................................... 91
Figure 6- 13 : Affichage de la boutique African Wink sur la carte. ................... 91
xii
Schema 1 : Architecture of a system of Webmapping ...................................... 114
Schema 2 : Implementation of application ........................................................ 117
Schema 3 : Home Application interface ........................................................... 118
Schema 4 : Base map displayed in the application ........................................... 119
Schema 5 : Background map with the addresses of the houses. ....................... 119
Schema 6 : Legend of the Map. ......................................................................... 120
Schema 7 : Navigation tools .............................................................................. 120
Schema 8 : Location tab displaying the search for African Wink shop. ........... 121
Schema 9 : Displaying the African Wink shop on the map. ............................. 121
Résumé
xiii
Résumé
Dans un contexte où les services de livraison sont de plus en plus sollicités,
les entreprises postales se retrouvent contraintes d’améliorer la qualité de service
au travers de la livraison à domicile. La difficulté étant l’inexistence d’outils pour
repérer les adresses des clients, il importe de mettre en place des outils de
géolocalisation des adresses. Nous avons utilisé les outils offerts par le Web
Mapping pour la distribution via internet des données géographiques afin de
permettre leur large exploitation. Nos travaux nous permettent de mettre à
disposition, une cartographie numérique de la ville de Cotonou en format GPX
pour GPS de navigation routière utilisable pour la localisation des adresses dans
la ville. L’exportation des données géographiques sur Internet permet une large
utilisation des outils de géolocalisation des adresses mis en œuvre. L’une des
contraintes de notre projet est l’autonomie dans la gestion de nos données et
l’entretien de la confidentialité dans le traitement de certaines données
géographiques. Il importe donc de pouvoir héberger nos données sur notre propre
serveur indépendamment de OSM et de mettre en œuvre une plateforme web pour
sa diffusion. Ainsi la plate-forme web mise en œuvre permet l’affichage d’une
carte échantillon de la ville de Cotonou, offre la possibilité de rechercher des
adresses et permet de localiser géographiquement une personne connectée. Les
résultats de nos travaux offrent ainsi des outils de géolocalisations des adresses
d’une partie de la ville de Cotonou pour la livraison à domicile par les entreprises
postales. Ces résultats pourront aussi servir pour tout autre service d’ordre public
ou personnel nécessitant l’utilisation de données de géolocalisation dans la ville
dans le but d’optimiser et d’améliorer ces derniers.
Mots clés : Géolocalisation des adresses, Systèmes d’Informations
Géographiques, Web Mapping, GPS, Plate-forme Web.
Abstract
xiv
Abstract
In context where delivery services are increasingly solicited, postal
companies forced to improve the quality of service through home delivery. The
difficulty is the lack of tools to identify addresses of customers, it is important to
establish addresses geolocation tools. We used the tools offered by the Web
Mapping for distribution through internet geographic data to allow their wide
operating. Our studies allow us to provide a digital map of Cotonou city in GPX
format for car GPS usable for locating addresses in the city. Internet export of
geographic data allows wide use of geolocation tools addresses implemented. One
of the constraints of our project is autonomy in the management of our data and
maintain confidentiality in the geographic data treatment. It is therefore important
to be able to host our data on our server independently OSM server and implement
a web platform for its distribution. Therfore implementing web platform enables
the display of a sample map of Cotonou city, offers the ability to search addresses
and allows geographically locate a connected person. The results of our work not
only offer the tools for setting up system for home delivery. It also make available
adresses geolocations tools for any other public or personal service.
Keywords: Addresses geolocation, Geographic Information Systems, Web
Mapping, GPS, Web Platform.
1
Introduction Générale
Introduction Générale
2
Introduction Générale
Avec l’évolution des technologies et les besoins sans cesse croissants des
clients, les entreprises postales, ne peuvent plus, pour une meilleure qualité de
service, se limiter à la livraison de courrier ou de plis dans les boîtes postales ou
de colis sur leurs sites. Il importe pour eux qu’ils se rapprochent de leur clientèle
en leur proposant de meilleurs services. À l’ère de l’essor du commerce
électronique grâce auquel on peut acheter ou vendre toutes sortes de produits en
ligne, les entreprises postales gagneront à éviter à leurs clients de se déplacer vers
leurs sites pour récupérer leurs colis. Ainsi, peu à peu la livraison à domicile s’est
développée et les clients veulent bien saisir l’opportunité de se faire livrer leurs
courriers, paquets et colis à une adresse bien précise.
La livraison à domicile est le fait de transporter des biens et d'assurer leur
acheminement jusqu'à une destination précise. Un tel service nécessite que la
livraison se fasse à une adresse voulue et précisée par le client, que ce soit à son
domicile ou ailleurs. Le développement de ces nouveaux services implique la
mise en œuvre de systèmes de livraison à domicile. En effet la livraison à domicile
repose sur la connaissance de l’adresse du destinataire afin de pouvoir y livrer la
lettre, le colis ou le produit, étant donné que le livreur doit pouvoir se repérer et
retrouver l’adresse de livraison. Ce type de livraison est facilité par la disponibilité
d’outils de localisation d’où l’utilité des systèmes de géolocalisation des adresses
devant permettre la gestion des livraisons par le livreur.
Malgré l’ampleur du commerce en ligne et de la livraison express dans le
monde, ces activités ont encore du mal à prendre leur envol dans certains pays
d’Afrique. Au Bénin ce retard s’explique par l’inexistence de systèmes de
livraison à domicile qui font principalement intervenir la géolocalisation des
adresses.
Introduction Générale
3
Les systèmes de géolocalisation des adresses sont généralement des GPS
intégrant les cartes numériques des zones avec les détails des adresses des rues et
des maisons. Or aucune cartographie numérique accessible à tous et comportant
les détails des numérotations des rues et des constructions effectuées par les
mairies des villes du Bénin, en particulier celle de Cotonou n’existe. Pour amorcer
un réel développement dans des domaines se raccordant à la livraison à domicile,
il importe alors de mettre en place des systèmes de géolocalisation utilisant la
cartographie numérique des villes.
Ce travail consiste à concevoir une cartographie numérique utilisable par
tous services nécessitant la géolocalisation des adresses. Il permettra aussi de
concevoir une plateforme web aidant à la livraison à domicile par les entreprises
postales.
1. Contexte, justification et problématique.
1.1. Cadre d’étude : DGCEP
La Direction Générale des Communications Electroniques et de la Poste
(DGCEP), est une direction technique du Ministère de la Communication et des
Technologies de l’Information et de la Communication (MCTIC). Créée en
février 2012, elle fait suite à la fusion des anciennes Direction Générale des Etudes
et de la Réglementation (DGER) et Direction Générale des Technologies de
l’Information et de la Communication (DGTIC), opérée dans le cadre des
réformes en cours dans le secteur des Communications Electroniques et de la
Poste. La DGCEP recouvre donc les attributions des deux (02) ex directions
suscitées, à l’exception de l’ancienne Direction et des Affaires Juridiques (DRAJ)
de l’ex DGER dont les compétences sont désormais transférées à la direction de
la réglementation et de la coopération.
Introduction Générale
4
La Direction Générale des Communications Electroniques et de la Poste, outre
les secrétariats particuliers et administratif et le service administratif et financier
qui lui sont directement rattachés, regroupe en son sein et sous son autorité trois
(03) directions techniques :
- la Direction des Communications Electroniques (DCE) ;
- la Direction des Affaires Postales (DAP) ;
- la Direction des Etudes et de la Recherche (DER).
La DAP, direction qui nous a suivis pour la mise en œuvre de notre projet a
pour mission d’assurer la mise en œuvre de la politique de l’Etat pour le
développement du sous-secteur de la poste. À ce titre, elle est chargée :
- d’assurer la veille et le développement du sous-secteur postal ;
- de contribuer à la mise en place d’un cadre législatif, réglementaire et
institutionnel propice au développement du sous-secteur postal et d’en
assurer le suivi ;
- d’assurer le développement de l’utilisation des TICs dans le sous-secteur
postal ;
- d’assurer le suivi et l’évolution du sous-secteur de la poste en matière de
performance et de qualité de service ;
- d’assurer, en liaison avec les autres structures, le suivi de la représentation
de l’état dans les instances internationales régissant le sous-secteur de la
poste (UPU, UPAP,etc.) ;
- d’identifier et de mobiliser les ressources nécessaires pour le
développement du sous-secteur de la poste en liaison avec les structures
compétentes du ministère.
C’est dans le processus d’atteinte de ses objectifs que cette étude sur la
géolocalisation des adresses de la ville de Cotonou au profit des entreprises
postales a été initiée.
Introduction Générale
5
1.2. Contexte et justification
Pour l’identification des adresses, le plan d’adressage utilisé au Bénin a
toujours été la QIP (Quartier Ilot Parcelle). Elle permet d’identifier chaque
parcelle selon le quartier dans lequel il se retrouve et suivant le numéro du lot
dans lequel il est classé. Ce plan d’adressage mis en place pour le Registre Foncier
Urbain ne permet pas d’identifier précisément des entreprises, des habitations ou
des boutiques selon les rues auxquelles elles appartiennent, mais juste des
parcelles et des lots de parcelle. Il n’a donc pas eu un très grand succès dans le
domaine de la géolocalisation des adresses qui nécessite aussi une numérotation
des rues.
Cette absence de système d’adressage performant a donc eu pour effet de
ne pas permettre le développement de services de géolocalisation des adresses tels
que la livraison à domicile, la livraison express, la distribution de courrier à
domicile, les soins d’urgence à domicile, la vente en ligne, etc. Et pour celles qui
s’y adonnent, elles utilisent des méthodes pas très pratiques. Soit elles font un
repérage préalable avant toutes livraisons soit elles utilisent une indication
approximative par rapport à un emplacement généralement connu (hôpitaux,
écoles, entreprises d’État, structures de grande renommée) ou encore elles
conviennent d’un point de rendez-vous plus facile à repérer entre le livreur et le
client. Ceci est très souvent la cause de livraisons hors délai, du grossissement du
budget alloué aux transports et parfois même de la non-effectivité de la livraison.
Ne disposant donc pas de système permettant d’identifier les adresses, il est
difficile aux entreprises postales de faire de la livraison à domicile. La livraison
de courrier se fait par les entreprises postales soit sur site soit via une boite postale,
ce qui oblige le client à se rendre régulièrement à sa boite postale ou sur site de
l’opérateur postal lorsqu’il a reçu du courrier. On ne peut donc pas recevoir
directement son courrier dès que celui-ci est disponible, on n’a pas non plus la
possibilité de se faire livrer des produits à domicile lorsqu’on est dans l’incapacité
de se déplacer.
Introduction Générale
6
Ainsi certaines villes du Bénin Comè, Cotonou et Porto-Novo s’étant rendu
compte de ce retard, se sont lancées dans un nouveau plan d’adressage de leur
ville respective. Quant au plan d’adressage de la ville de Cotonou sur lequel se
porte notre travail, le lancement de l’opération s’est fait le mardi 12 novembre
2013 et aujourd’hui dans la ville toutes les rues sont numérotées et une carte (sur
support papier) est déjà disponible. Ceci participera non seulement à
l’amélioration qualitative et quantitative du fonctionnement des services publics
de la ville (Sapeurs-pompiers, Soneb, Sbee, Bénin Télécom…), mais aussi au
repérage des habitations, des institutions et des entreprises.
Il urge donc de développer un système de géolocalisation des adresses
intégrant le plan d’adressage des villes afin de rattraper ce retard technologique.
Ces systèmes de géolocalisation des adresses qui sont principalement des
cartographies numériques permettront de développer des secteurs d’activités
telles que le tourisme grâce aux applications d’aide à la localisation qu’ils
permettent de concevoir, et certains services à la base de tout développement
notamment les services d’intervention d’urgence à domicile dans le domaine de
la santé (ambulance, sapeurs-pompiers) et dans le domaine de la sécurité (police,
gendarmerie, CRS, etc.) pourront réellement être mis en place. Sans de tels
systèmes, les entreprises postales ne pourront pas non plus développer leurs
activités en offrant des services les rapprochant de leur clientèle, il s’agit entre
autres de la livraison à domicile, la livraison express, ou encore la distribution de
courrier à domicile.
La livraison à domicile de courrier ou de paquets permet au client de
recevoir son courrier à une adresse dès que celui-ci est disponible. Ce qui lui
permet de ne plus être obligé de se déplacer à chaque fois vers sa boîte postale et
de savoir exactement quand il a reçu du courrier ou des paquets. Notre système
de géolocalisation des adresses va aider les entreprises postales à identifier
facilement l’adresse des clients qui de ce fait pourront être livrés dans de meilleurs
délais pour les produits qui leur sont destinés. Ce système n’existe donc pas
Introduction Générale
7
encore avec la mise en place récente de la numérotation des rues et des maisons
dans certaines communes du Bénin. Il contribuera donc à développer les services
à domicile de par ses fonctionnalités qui sont :
- rendre disponible sur une plateforme et sur les terminaux qui
y ont accès toutes les adresses existantes sur une carte numérique,
- déterminer un itinéraire d’une adresse à une autre,
- localiser un facteur et suivre son itinéraire depuis une base.
- Suivre la position des plis ou des paquets en cours de livraison.
1.3. Problématique
Le développement des technologies dans le monde a permis la naissance de
nouvelles activités notamment la vente en ligne avec livraison à domicile, la
livraison express, la distribution de courrier en temps et en heure. La mise en
œuvre de ces différents services nécessite la connaissance des adresses de
livraison. Il est donc utile aux facteurs de disposer d’outils leur permettant de se
rendre à n’importe quelle adresse. Il est aussi intéressant de suivre l’itinéraire de
ces facteurs et de connaitre la position des plis qu’ils acheminent.
Pour y parvenir :
- Comment rendre disponible sur une plateforme et sur les
terminaux qui y ont accès toutes les adresses existantes et permettre le tracé
d’itinéraire entre celles-ci?
- Comment localiser un facteur et suivre son itinéraire depuis
une base ?
2. Objectifs
Ce projet vise de façon générale à faciliter l’identification des adresses et
des positions dans un espace géographique disposant d’un système d’adressage.
Il s’agit donc d’utiliser les Systèmes d’Informations Géographiques (SIG) pour
Introduction Générale
8
réaliser une cartographie numérique des adresses de la ville de Cotonou et la
rendre accessible grâce aux outils de web mapping.
De façon spécifique, il s’agira de :
- Réaliser une cartographie numérique des adresses d’une
localité de la ville de Cotonou,
- Rendre accessible en ligne la cartographie via une application
web,
- Pouvoir localiser de façon précise sur la carte numérique un
lieu grâce à son adresse,
- Pouvoir déterminer l’itinéraire d’une adresse à une autre sur la
carte numérique,
- Pouvoir suivre depuis une base le trajet des facteurs et aussi la
position des colis jusqu’à leur livraison.
9
Première Partie :
Synthèse bibliographique
Première Partie : Synthèse bibliographique
10
Chapitre 1 :
Les Systèmes
d’Informations
Géographiques
Notre projet porte globalement sur la gestion et l’utilisation de
l’information géographique. Ce chapitre aborde donc les notions générales sur les
SIG [5] [7] [13].
1.1. Présentation des Systèmes d’Informations Géographiques
1.1.1. Définition
Les Systèmes d’Informations Géographiques se définissent comme un
système informatique de matériels, de logiciels, et de processus conçus pour
permettre la collecte, la gestion, le traitement, l’analyse, la modélisation et la
représentation de données à référence spatiale afin de pouvoir en extraire
commodément des synthèses utiles à la prise de décision.
Ils offrent toutes les possibilités des bases de données telles que les requêtes
et les analyses statistiques, et ce, au travers d’une visualisation unique et d’analyse
géographique propres aux cartes. Ces capacités spécifiques font des SIG un outil
unique, accessible à un public très large et s’adressant à une très grande variété
d’applications. Les enjeux majeurs auxquels nous avons à faire face aujourd’hui
(environnement, démographie, santé publique…) ont tous un lien étroit avec la
Première Partie : Synthèse bibliographique
11
géographie. De nombreux autres domaines tels que la recherche et le
développement de nouveaux marchés, l’étude d’impact d’une construction,
l’organisation du territoire, la gestion de réseaux, le suivi en temps réel de
véhicules, la protection civile, etc. sont aussi directement concernés par la
puissance des SIG pour créer des cartes, pour intégrer tout type d’information,
pour mieux visualiser les différents scénarios, pour mieux présenter les idées et
pour mieux appréhender l’étendue des solutions possibles.
Jusqu'à présent les SIG ont été décrits de deux façons:
- grâce à des définitions formelles,
- grâce à la capacité de la technologie à effectuer des opérations
spatiales en reliant un ensemble des données.
Cependant, il y a une autre façon de décrire les SIG en énumérant les types
de questions auxquelles la technologie devrait être en mesure de répondre. Il
existe cinq types de questions auxquelles un SIG peut répondre:
- Situation : qu’est-ce qui est à…?
La première de ces questions cherche à savoir ce qui existe à un endroit
particulier. Un emplacement peut être décrit de plusieurs façons, en utilisant par
exemple un nom de lieu, un code postal, une référence géographique telle que la
longitude / latitude ou X / Y.
- Condition : Où est-il…?
La deuxième question est la réciproque de la première et nécessite des
données spatiales pour répondre. Au lieu d'identifier ce qui existe à un endroit
donné, on peut souhaiter trouver l'emplacement lorsque certaines conditions sont
remplies (par exemple un restaurant dans un quartier précisé qui fait des mets
africains ou encore un bâtiment connaissant son adresse).
Première Partie : Synthèse bibliographique
12
- Tendance : qu’est-ce qui a changé depuis…?
La troisième question pourrait impliquer à la fois les deux premières et
chercher à trouver les différences au fil du temps (par exemple un bâtiment
récemment construit).
- Modélisation : Que faire si …?
Cette question est posée afin de déterminer ce qui se passe, par exemple, si
une nouvelle route est ajoutée à un réseau ou si une substance toxique infiltre dans
l'approvisionnement en eau de la terre locale. Répondre à ce type de question
requiert à la fois l'information géographique ainsi que des modèles spécifiques.
- Questions spatiales :
« Combien de supermarchés rencontre-t-on dans la ville ? Quels sont les
hôpitaux publics qu’on rencontre dans un arrondissement précisé de la ville
? Quel est le chemin le plus court pour aller dans un hôpital précisé ? » Ce sont
des questions spatiales auxquelles on ne peut répondre qu’en utilisant les données
géographiques.
Les SIG sont donc utilisés par tous, à savoir : les collectivités territoriales,
le secteur public, les entreprises, les écoles, les administrations et les états. La
création de cartes et l’analyse géographique ne sont pas des procédés nouveaux,
mais les SIG procurent une plus grande vitesse et proposent des outils sans cesse
innovants dans l’analyse, la compréhension et la résolution des problèmes.
L’avènement des SIG a également permis un accès à l’information à un
public beaucoup plus large. Aujourd’hui, les SIG représentent un marché de
plusieurs milliards d'euros dans le monde et emploient plusieurs centaines de
milliers de personnes.
Première Partie : Synthèse bibliographique
13
1.1.2. Les composants des SIG
Le SIG intègre en plus de l’outil informatique qui manipule les données,
plusieurs composantes qui font la spécificité d’un système complet. Les différents
systèmes qui composent un SIG (Figure 1-1) sont :
- Le système d’acquisition numérique des données qu’on définit
aussi comme l’ensemble des matériels permet de convertir l’information
analogique sous une forme digitale compatible avec des traitements sur
ordinateurs. Les SIG fonctionnent aujourd’hui sur une très large gamme
d’ordinateurs, des serveurs de données aux ordinateurs de bureaux
connectés en réseau ou utilisés de façon autonome.
Le traitement des données se fait à l'aide des logiciels sur un ordinateur de
bureau ou sur un ordinateur durci (équipé et renforcé pour une utilisation
optimale et en toute sécurité sur le terrain) directement sur le terrain.
L'ordinateur de terrain bien équipé avec GPS permet la cartographie et la
collecte des données. La construction de la carte en temps réel et la
visualisation de la carte sur le terrain augmentent la productivité et la
qualité du résultat. La tendance depuis les années 2000 est à une
cartographie précise et interactive, où l'analyse des données se fait de plus
en plus in situ, sur le terrain, de même que la validation. Des systèmes
client-serveur en intranet, extranet voire via internet facilitent ensuite, et de
plus en plus, la diffusion des résultats.
- Le système de gestion de la base de données géographique qui
est un ensemble de programmes permet la manipulation et la gestion
facilitées des données thématiques. Ce sont les logiciels de SIG, ils offrent
les outils et les fonctions pour stocker, analyser et afficher toutes les
informations. Ils assurent généralement six fonctions [16] suivantes :
saisie des informations géographiques sous forme numérique
(Acquisition)
Première Partie : Synthèse bibliographique
14
gestion de base de données (Archivage)
manipulation et interrogation des données géographiques
(Analyse)
mise en forme et visualisation (Affichage)
représentation du monde réel (Abstraction)
prospective (Anticipation).
Ces fonctions sont souvent désignées sous le terme des « 6A »
- Le système d’analyse spatiale qui permet d’analyser les
données sur la base de leurs caractéristiques spatiales. Il utilise les données
qui constituent les composantes les plus importantes des SIG. Les données
géographiques et les données tabulaires associées peuvent, soit être
constituées en interne, ou encore être acquises auprès de producteurs de
données. Les données géographiques sont importées à partir de fichiers ou
saisies par un opérateur. Une donnée est dite « géographique » lorsqu'elle
fait référence à un ou plusieurs objets localisés à la surface de la Terre. Ses
coordonnées sont définies par un système géodésique (ou système de
référence spatiale).
- Le système de représentation cartographique permet de
sélectionner des éléments de la base de données cartographique et de les
représenter graphiquement sur écran ou sur imprimante. Ce système
interagit avec les utilisateurs. Un SIG étant avant tout un outil, c’est son
utilisation qui permet d’en exploiter la quintessence. Les SIG s’adressent à
une très grande communauté d’utilisateurs depuis ceux qui créent et
maintiennent les systèmes, jusqu’aux personnes utilisant dans leur travail
quotidien la dimension géographique. Avec l’avènement des SIG sur
Internet, la communauté des utilisateurs de SIG s’agrandit de façon
importante chaque jour et il est raisonnable de penser qu’à brève échéance,
nous serons tous à des niveaux différents des utilisateurs de SIG.
Première Partie : Synthèse bibliographique
15
- Les systèmes auxiliaires: c’est l’ensemble des procédures
permettant le traitement numérique d’images aérospatiales et l’analyse
statistique des données, on parle aussi des méthodes. En effet la mise en
œuvre et l’exploitation d’un SIG ne peuvent s‘envisager sans le respect de
certaines règles et procédures propres à chaque organisation. Un système
d'information géographique fait appel à une connaissance technique et à
divers savoir-faire, et donc divers métiers, qui peuvent être effectués par
une ou plusieurs personnes.
Le SIG est un système conçu pour travailler avec des données spatiales
géoréférencées qui établit ainsi un lien entre des entités localisées représentées sur
une carte et les informations ou attributs qui les décrivent. Il permet d’accéder
aux attributs (informations alphanumériques) de n’importe quelle entité
représentée ou de localiser une entité sur une carte à partir de ses attributs. L’entité
et ses attributs constituent une couche ou thème et un ensemble de couches (ou
thèmes) concernant une zone géographique constitue une base de données
géographiques.
Figure 1- 1 : Les principaux composants d’un SIG [16]
1.2. Fonctionnement des SIG
Un SIG stocke les informations concernant le monde sous la forme de
couches thématiques pouvant être reliées les unes aux autres par la géographie.
Première Partie : Synthèse bibliographique
16
Ce concept, à la fois simple et puissant a prouvé son efficacité pour résoudre de
nombreux problèmes concrets.
Un des prérequis nécessaires à la mise en place d’un SIG est la conception
d’un modèle qui organise les données par composantes géométriques et par
attributs descriptifs et qui établit des relations entre les objets. Par la suite, il faut
alimenter le SIG en données. Les fonctions d’acquisition consistent à entrer d’une
part la forme des objets géographiques et d’autre part leurs attributs et relations.
Puis, il faut transférer les données de l’espace de travail vers l’espace d’archivage.
S’en suit l’analyse qui permet de répondre aux questions que l’on se pose. Enfin
on a l’affichage qui permet de produire des cartes de façon automatique, pour
percevoir les relations spatiales entre les objets et visualiser les données sur les
écrans des ordinateurs ou d’autres supports.
1.2.1. Types d’informations requises pour un SIG
Un SIG ne peut fonctionner que s’il contient des données. Un SIG requiert
généralement deux types d’informations : les informations décrivant les éléments
géographiques et les informations définissant les caractéristiques thématiques
(attributs) des données, constituant ainsi la base de données spatiales [15]. Dès
lors, on comprend qu’un SIG manipule plutôt des bases de données, c’est-à-dire
les relations spatiales entre les éléments géographiques et leurs caractéristiques
descriptives.
Une base de données spatiale se définit comme une collection structurée
d’informations à référence spatiale sur un sujet précis. Elle comprend des données
décrivant les éléments géographiques (localisation absolue et relative) et des
données définissant les caractéristiques des données.
- L’information descriptive alphanumérique ou attribut porte
en général sur les personnes, les biens et les services. Il s’agit généralement
d’une information de nature démographique administrative, économique,
sociale ou commerciale. Les informations les plus utilisées relèvent du
Première Partie : Synthèse bibliographique
17
domaine socio-économique ou de l’environnement et incluent la
population, les entreprises, les services collectifs (écoles, stades, hôpitaux,
etc.), les propriétés, les véhicules, les routes, la production agricole,
industrielle etc. La plupart de ces informations est rattachée à une unité qui
peut être soit une adresse postale, soit une entité préalablement définie.
Pour les intégrer dans un SIG, il faut évidemment convertir leur localisation
en coordonnées mathématiques de façon à disposer d’une référence
commune.
- L’information géographique peut être définie comme une
information relative à un objet ou à un phénomène décrit par sa nature, son
aspect, ses caractéristiques diverses et par son positionnement sur la surface
terrestre. Elle peut également être représentée sur une image enregistrée de
la surface terrestre par exemple une photo aérienne, où l’on peut voir une
multitude d’objets, mais sans connaître directement leurs attributs. Elle se
prête particulièrement bien à la représentation sur une carte, où l’on situe
les objets et les phénomènes et où l’on a une vue d’ensemble sur leur
implantation sur le terrain. Elle peut être représentée par une image, un
texte ou une carte. Ces trois formes de représentation sont distinctes, mais
complémentaires. L’image comporte surtout des données géométriques
(forme, dimensions, localisation), le texte comporte surtout des données
sémantiques (attributs) alors que la carte comporte des données à la fois
sémantiques et géométriques.
1.2.2. Les principales fonctions des SIG
- Saisie
Avant d’utiliser des données papier dans un SIG, il est nécessaire de les
convertir dans un format informatique. Cette étape essentielle depuis le papier
vers l’ordinateur s’appelle digitalisation.
Première Partie : Synthèse bibliographique
18
Les SIG modernes sont capables d’automatiser complètement ces tâches
pour des projets importants en utilisant la technologie des scanners. D’autres
projets moins importants peuvent se contenter d‘une phase de digitalisation
manuelle (table à digitaliser). Aujourd’hui de nombreuses données géographiques
sont disponibles dans des formats standards lisibles par les SIG. Ces données sont
disponibles auprès de producteurs de données et peuvent être directement
intégrées à un SIG.
- Manipulations
Les sources d’informations comme celles décrites précédemment peuvent
être d’origines très diverses. Il est donc nécessaire de les harmoniser afin de
pouvoir les exploiter conjointement, c’est le cas des échelles, du niveau de détail,
des conventions de représentation, etc.
Les SIG intègrent de nombreux outils permettant de manipuler toutes les
données pour les rendre cohérentes et ne garder que celles qui sont essentielles au
projet. Ces manipulations peuvent, suivant les cas n’être que temporaires afin de
se coordonner au moment de l’affichage ou bien être permanentes pour assurer
alors une cohérence définitive des différentes sources de données.
- Gestion
Si pour les petits projets il est envisageable de stocker les informations
géographiques comme de simples fichiers, il en est tout autrement quand le
volume de données grandit et que le nombre d’utilisateurs de ces mêmes
informations devient important.
Dans ce cas il est essentiel d’utiliser un Système de Gestion de Bases de
Données (SGBD) pour faciliter le stockage, l’organisation et la gestion des
données. Il existe de nombreux types de SGBD, mais en Système d’Information
Géographique, le plus utilisé est le Système de Gestion de Bases de Données
Relationnel (SGBDR). Les données y sont représentées sous la forme de tables
utilisant certains champs comme lien. Cette approche qui peut paraître simpliste
Première Partie : Synthèse bibliographique
19
offre une souplesse et une flexibilité sans équivalent permettant aux SIG de
s’adapter à tous les cas de figure.
- Interrogation et analyses
Les SIG procurent à la fois des outils simples d’interrogation et de
puissantes solutions d’analyses accessibles à tous les publics. Ils disposent de
nombreux et puissants outils d’analyse, dont deux d’entre eux apparaissent
comme particulièrement essentiels :
L’analyse de proximité
Pour répondre à des questions sur la position des objets les uns par rapport
aux autres, les SIG disposent d’algorithmes de calcul appelés " buffering " afin de
déterminer les relations de proximité entre les objets.
L’Analyse spatiale
L’intégration de données au travers des différentes couches
d’information permet d’effectuer une analyse spatiale rigoureuse (Figure 1-2).
Cette analyse par croisement d’informations, si elle peut s’effectuer visuellement
(à l’identique de calques superposés les uns aux autres) nécessite souvent le
croisement avec des informations alphanumériques. Croiser la nature d’un sol, sa
déclivité, la végétation présente avec les propriétaires et les taxes payées est un
exemple d’analyse sophistiquée que permet l’usage d’un SIG.
Première Partie : Synthèse bibliographique
20
Figure 1- 2 : Analyse spatiale de différentes couches d’un SIG
- Visualisation
Pour de nombreuses opérations géographiques, la finalité consiste à bien
visualiser des cartes et des graphes. Une carte vaut mieux qu’un long discours. La
carte est en effet un formidable outil de synthèse et de présentation de
l’information.
Les SIG offrent à la cartographie moderne de nouveaux modes d’expression
permettant d’accroître de façon significative son rôle pédagogique. Les cartes
créées avec un SIG peuvent désormais facilement intégrer des rapports, des vues
3D ; des images photographiques et toutes sortes d’éléments multimédias.
1.2.3. Modes de représentation des données géographiques
dans un SIG.
Première Partie : Synthèse bibliographique
21
Les SIG exploitent deux différents types de modèles géographiques [5]
(Figure 1-3):
Figure 1- 3 : Modèles de données géographiques [7].
- Le modèle vecteur
Dans le modèle vecteur, les informations sont regroupées sous la forme de
coordonnées x, y. Les objets de type ponctuel sont dans ce cas représentés par un
simple point. Les objets linéaires (routes, fleuves…) sont eux représentés par une
succession de coordonnées x,y. Les objets polygonaux (territoire géographique,
parcelle…) sont, quant à eux, représentés par une succession de coordonnées
délimitant une surface fermée (Figure 1-5).
Les objets spatiaux sont décrits à travers leurs constituants élémentaires, à
savoir les points, les arcs, et les arcs des polygones [5]. Chaque objet spatial est
doté d'un identifiant qui permet de le relier à une table attributaire. Le modèle
vectoriel (Figure 1-4) est particulièrement utilisé pour représenter des données
discrètes.
Première Partie : Synthèse bibliographique
22
Figure 1- 4 : Description des types de données vecteur
Les points
Ils définissent des localisations d'éléments séparés pour des phénomènes
géographiques trop petits pour être représentés par des lignes ou des surfaces qui
n'ont pas de surface réelle comme les points cotés.
Les lignes
Les lignes représentent les formes des objets géographiques trop étroits
pour être décrites par des surfaces (ex. rue ou rivières) ou des objets linéaires qui
ont une longueur, mais pas de surface comme les courbes de niveau.
Les polygones
Ils représentent la forme et la localisation d'objets homogènes comme des
pays, des parcelles, des types de sols [5].
Première Partie : Synthèse bibliographique
23
Figure 1- 5 : Exemple de données vectorielles
Pour enregistrer les fichiers vecteurs, plusieurs formats ont été créés. On
distingue plusieurs formats de fichiers vecteurs (tableau 1-1).
Première Partie : Synthèse bibliographique
24
Tableau 1- 1 Formats de Fichiers vecteurs
Formats Description
shapefile Initialement développé par ESRI ce format, est largement
utilisé par un grand nombre de logiciels libres comme
propriétaires. Il utilise 3 types de fichiers : SHP, SHX et
DBF
TAB Format vecteur de MapInfo utilisant des fichiers TAB,
DAT, ID et MAP
kml Format créé par google pour google earth
gpx Format de fichier permettant l'échange de coordonnées
GPS
- Le modèle raster
Le modèle raster, quant à lui, est constitué d’une matrice de points pouvant
tous être différents les uns des autres (Figure 1-6). La réalité est décomposée en
une grille régulière et rectangulaire, organisée en lignes et en colonnes, chaque
maille de cette grille ayant une intensité de gris ou une couleur. La juxtaposition
des points recrée l'apparence visuelle du plan et de chaque information. Une forêt
sera "représentée" par un ensemble de points d'intensité identique.
Il s’adapte parfaitement à la représentation de données variables continues
telles que la nature d’un sol (Figure 1-7). Ce sont généralement des images
satellitaires, des images scannées ou des photographies aériennes [13].
Première Partie : Synthèse bibliographique
25
Figure 1- 6 : Modèle raster
Figure 1- 7 : Exemple de données raster.
Les données raster sont enregistrées dans des formats différents de
ceux des données vecteur (Tableau 1-2). C’est généralement des formats
image obtenus avec des compressions particulières.
Première Partie : Synthèse bibliographique
26
Tableau 1- 2 : Formats de Fichiers Rasters
Formats Description
Tiff Format le plus courant, non ou faiblement compressé.
ECW Format d’image obtenu avec compression par ondelettes,
optimisé pour l’imagerie aérienne et satellitaire.
VRT Format pour GDAL, correspondant à un assemblage de
plusieurs dalles de .tif ou .ecw.
1.2.4. Domaines d’utilisation des SIG
Dans le monde actuel, plus on a d’informations pertinentes à notre
disposition, plus il est facile de prendre une décision réfléchie et construite. Les
évolutions technologiques procurent une masse importante d’informations
provenant du monde entier sous des formes différentes : rapports, statistiques,
multimédias, photographie numérique, etc. Un SIG permet d’exploiter toutes ces
informations qui disposent d’une localisation spatiale ou d’une adresse. Mais à la
différence d’une carte papier, un SIG permet de visualiser sous forme de couches
structurées toutes les informations dont on a besoin et d’exclure celles qui sont
inutiles. On est capable d’intégrer, visualiser, gérer, analyser, résoudre et
présenter les informations de façon tout à fait nouvelle. Les relations entre les
informations apparaissent plus évidentes, leur apportant une valeur ajoutée
indéniable. C’est à partir de données d’origines diverses, traitantes de thématiques
différentes qu’il sera possible grâce à un SIG de produire une information
nouvelle et pertinente apportant un nouvel éclairage sur le sujet traité.
Les logiciels SIG nous offrent tous les outils modernes pour créer des
cartes, y intégrer des informations, visualiser les scénarios, résoudre des
problèmes complexes, présenter efficacement vos idées et mettre en place des
solutions efficaces comme jamais auparavant. Les SIG sont aujourd’hui utilisés
par des individus et des organisations de toute taille, des écoles, des
Première Partie : Synthèse bibliographique
27
gouvernements et des entreprises pour chercher de nouvelles voies dans la
résolution de leurs problèmes. Les domaines d'application des SIG sont aussi
nombreux que variés.
Citons cependant :
Le tourisme (gestion des infrastructures, itinéraires
touristiques),
Le marketing (localisation des clients, analyse du site),
La planification urbaine (cadastre, POS, voirie, réseaux
assainissement),
La protection civile (gestion et prévention des catastrophes),
Le transport (planification des transports urbains, optimisation
d'itinéraires),
L’hydrologie,
La forêt (cartographie pour aménagement, gestion des coupes
et sylviculture),
La géologie (prospection minière),
La biologie (études du déplacement des populations animales),
Les télécoms (implantation d'antennes pour les téléphones
mobiles).
Première Partie : Synthèse bibliographique
28
Chapitre 2 :
Le Web Mapping Le Web mapping est ce domaine des SIG qui traite de la mise en ligne de
données géographiques. Ce chapitre fait une présentation de son fonctionnement
et des outils qui y sont utilisés [2] [3] [13] [17].
2.1. Présentation du Web Mapping
2.1.1. Définition
Le Web Mapping ou diffusion de cartes via le réseau Internet, est un
domaine en pleine expansion grâce au développement des solutions Open Source.
Suivant la philosophie GNU qui autorise la copie, la diffusion du logiciel et la
modification du code source, ces programmes généralement gratuits et
d’utilisation libre émergent à un rythme soutenu. Le terme « Web Mapping »,
largement utilisé sur internet, qui peut se traduire par cartographie en ligne est une
partie du domaine de compétences des SIG. Elle permet l’intégration et la
visualisation de cartes géoréférencées sur internet depuis un navigateur web.
Le Web Mapping permet de manipuler des cartes en ligne et de les intégrer
à des sites. Pour que ces cartes soient les plus précises possible, les informations
géographiques utilisées et manipulées par les services de cartographies en ligne
sont collectées à un niveau international. Pour une meilleure interopérabilité de
ces informations, les services de Web Mapping obéissent à différentes normes
imposées par l’Open Geospatial Consortium (OGC).
Première Partie : Synthèse bibliographique
29
2.1.2. Utilisation du web mapping
La cartographie en ligne peut s’utiliser dans différents contextes. Depuis
son émergence ces dernières années, le Web Mapping est de plus en plus sollicité
au quotidien aussi bien dans un contexte professionnel que personnel.
Dans le contexte professionnel, la dimension spatiale est devenue
fondamentale dans la plupart des prises de décision avec l’apparition du Web
Mapping :
- Gestion des infrastructures et des équipements
(développement, entretien et gestion des réseaux de collecte, de
distribution, de communication…),
- Planification de l’occupation du sol : intégration et
visualisation des contraintes,
- Réglementation et suivi : autorisations d’exploiter, de prélever
des ressources de l’environnement.
Dans le contexte personnel, le Web Mapping s’est installé durablement
dans le paysage de l’internaute :
- Recherche/visualisation d’un lieu ou d’un emplacement précis
sur une carte en ligne,
- Calcul d’un itinéraire,
- Géolocalisation d’une personne ou d’un objet.
Le Web Mapping permet l’affichage de cartes sur internet, mais pas
seulement. Il offre un large panel de fonctionnalités liées à la cartographie en
ligne:
- Le Web Mapping offre la possibilité de voir n’importe quelle
carte du monde entier en deux dimensions et depuis peu en trois
dimensions,
Première Partie : Synthèse bibliographique
30
- Les cartes peuvent être de différents types, plan ou satellite, en
y intégrant plusieurs vues possibles superposables comme le relief, les
routes ou encore les noms de villes,
- À ceci s’ajoutent des options réalisables en temps réel sur la
carte comme le zoom ou le déplacement,
- Il est possible de placer des marqueurs sur une carte, c’est-à-
dire qu’il est possible d’indiquer un emplacement précis sur une carte, à
l’aide de ses coordonnées, comme un lieu ou un bâtiment,
- Il est également possible de calculer et visualiser un itinéraire
sur une carte en ligne comme sur les sites « Mappy » et « ViaMichelin »
par exemple.
Toutes ces fonctionnalités que le Web Mapping offre sont réalisables grâce
à différents outils configurés dans une architecture de type client/serveur.
2.2. Fonctionnement d’un système de web mapping
La solution la plus répandue actuellement dans le domaine de la mise en
ligne de données cartographiques, consiste à créer une image correspondant à la
demande de l'utilisateur. Ce qui nécessite un serveur cartographique. Le serveur
cartographique est géré par des langages de script qui lui permettent de charger
dynamiquement une carte en réponse à la requête. L'ordinateur serveur peut
chercher cette information soit dans ses propres ressources, soit sur des serveurs
de données distants. L’architecture d’un système de Web Mapping est
généralement de type client/serveur. Ce système repose principalement sur les
trois composantes suivantes (Figure 2-1):
- Client,
- Serveur cartographique,
- Serveur de données.
Première Partie : Synthèse bibliographique
31
Figure 2- 1 : Architecture d’un système de Web mapping
2.2.1. Le client
Le client est, dans le cadre du Web Mapping, sous la forme d’une
application web.
C’est lui qui permet l'interrogation des serveurs cartographiques. Les
clients utilisent un certain nombre d’outils développés à base de différentes
bibliothèques (Javascript, Java, Php…), Open Source ou non, tournés vers la
cartographie.
Il existe différents clients qui permettent à l’utilisateur de visualiser des
cartes géoréférencées depuis une page web tels que Google maps, Bing Map,
OpenLayers, Lizmap...
2.2.2. Serveur cartographique
Un serveur cartographique est un serveur spécifique qui permet la
réalisation de cartes géoréférencées. Il crée des images de cartes à l’aide de
données spécifiques, stockées sur les serveurs de base de données mis à leur
disposition. Ces images de cartes sont envoyées aux clients intéressés.
Il existe deux types de serveurs cartographiques :
Première Partie : Synthèse bibliographique
32
- Les serveurs cartographiques libres où le code source est à
disposition du grand public, ce qui permet d’héberger et d’administrer son
propre serveur cartographique chez soi comme GeoServer ou MapServer.
- Les serveurs cartographiques semi-libres qui ne permettent
que d’être requêtés comme Google Map Server ou encore Bing Map Server.
2.2.3. Serveur de données
Les serveurs de données utilisés pour faire de la cartographie en ligne sont
des Systèmes de Gestion de Base de Données Relationnel et Objet (SGBDRO)
améliorés. Ces SGBDRO introduisent des extensions de données spatiales qui
expriment toutes les informations concernant la localisation, la forme des
particularités géographiques [14], ainsi que les rapports entre elles en suivant les
spécifications de l’Open Geospacial Consortium (OGC) afin de permettre le
stockage des données utilisées par les serveurs cartographiques. Il existe un
certain nombre de serveurs de base de données capables de stocker ce type de
données spécifiques.
2.2.4. Principe du wep mapping
Pour visualiser des cartes géoréférencées depuis une page Internet,
l’utilisateur se sert d’un client sous forme d’une application web. L’utilisateur
demande au client l’image de la carte qu’il souhaite voir s’afficher. Le client
envoie une requête au serveur cartographique avec toutes les options que
l’utilisateur a pu demander comme le type d’image (vectorielle ou matricielle), la
taille de l’image, l’étendue de la carte souhaitée, le zoom affecté ou encore la zone
géographique à afficher. Le serveur cartographique analyse la requête et interroge
le ou les serveurs de base de données spatiales à sa disposition. Le serveur
cartographique reconstitue la carte demandée avec les données récoltées et
retourne l’image de la carte souhaitée au client.
Première Partie : Synthèse bibliographique
33
Le Webmapping utilise comme support de communication un réseau.
Celui-ci utilise le protocole de communication TCP/IP qui permet à des
ordinateurs connectés d'échanger de l'information (Figure 2-2). L'architecture
dans le cadre du Webmapping est de type client-serveur. L'utilisateur sur sa
machine locale effectue des requêtes pour demander une carte spécifique; le
serveur cartographique interprète cette requête et renvoie la carte sous la forme
d'une image matricielle (GIF, JPG, JPEG, PNG...) ou vectorielle (svg, flash).
Figure 2- 2 : Principe d’échange de données entre un ordinateur client et un
serveur [1]
2.3. Les outils de Webmapping
Dans le domaine du Webmapping, on distingue plusieurs types d’outils :
- Les serveurs cartographiques,
- les logiciels côté serveur,
- Les logiciels côté client.
Dans ce chapitre nous présenterons ces différents outils de web mapping
Première Partie : Synthèse bibliographique
34
2.3.1. Les serveurs cartographiques
Le serveur cartographique est le logiciel auquel l’utilisateur fait appel pour
afficher des cartes sur internet. Par le protocole de communication Internet
TCP/IP, des ordinateurs branchés en réseau peuvent échanger de l’information via
un navigateur Web ou transférer des fichiers grâce au protocole FTP.
L’architecture est de type client/serveur.
L’utilisateur, à partir de son terminal effectue des requêtes pour demander
l’affichage d’une carte spécifique; le serveur cartographique interprète cette
requête et renvoie la carte sous la forme d’une image matricielle (PNG, JPG…)
ou vectorielle (svg, swf, etc.).
Le moteur cartographique peut être contrôlé par des langages de script tels
que PHP, JavaScript, Python ou Perl qui lui permettent de générer
dynamiquement une carte en réponse à une requête préparée par une interface
utilisateur. Le serveur cartographique peut chercher l'information nécessaire à la
réalisation de la carte dans ses propres ressources, mais aussi sur des serveurs de
données distants. On retrouve plusieurs serveurs cartographiques souvent utilisés:
Geoserver, ArcGIS, MapServer, QGIS Server.
2.3.2. Les solutions coté serveur
Les Clients de cartographie Web sont des logiciels (applications, viewers,
bibliothèques, frameworks….) qui permettent de développer des applications
pour afficher et interagir avec des cartes sur Internet. Certains de ces projets
offrent des solutions complètes de diffusion de carte en offrant des services
avancés alors que d’autres offrent la possibilité de se connecter à des serveurs
WMS et WFS pour développer soi-même des applications web cartographiques.
L'OGC encourage l'utilisation de normes pour les services de cartographie
Web, qui ont contribué à établir un cadre commun pour l'accès, l'affichage et
Première Partie : Synthèse bibliographique
35
l’utilisation des données spatiales sur Internet (WMS, WFS, WCS), les stocker,
les transporter (GML et KML) et de les traiter (WPS). Le WMS et le WFS sont
les services utilisés principalement à des fins de cartographie Web. On peut citer
parmi ceux-ci : Leaflet, GeoEXT, MapQuery, Polymaps, Openlayers,
MapBender, Chameleon, Pmapper.
2.3.3. Les solutions coté client
Les solutions SIG ont pour vocation essentielle l'import de données
externes et leur analyse pour donner des cartes utilisables. Ils permettent la
modification de données géométriques ou descriptives. Ils disposent d'outils de
développement pour s'adapter à tout type d'application. Pour surmonter ces
problèmes de « non-interopérabilité », l’Open Geospatial Consortium (OGC) et
le Comité technique 211 de l’ISO ont développé en association avec les
fournisseurs de technologies géospatiales, un ensemble de normes pour les
interfaces ouvertes et l’encodage des spécifications. En créant des produits
conformes à ces normes, les fournisseurs sont désormais en mesure de proposer
des logiciels géospatiaux capables d’accéder et fournir des données utilisables
par tous autres outils respectant les normes OCG. Les plus connus de ces outils
sont : GRASS, uDig, QGIS, gvSIG, SAGA, Jump.
36
Deuxième Partie :
Matériel et Méthodes
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
37
Chapitre 3:
Choix techniques
Aujourd’hui, le domaine du web mapping a évolué et beaucoup de solutions
existent pour aller de l’édition des cartes à la mise en ligne de données SIG. Ces
outils sont nombreux et varient selon l’utilisation que l’on veut en faire, que ce
soit pour l’édition de cartes, le traitement de données SIG, la gestion de la base de
donnée SIG, l’hébergement de carte ou encore pour la diffusion de cartes sur le
Web. Pour notre travail, notre choix s’est dirigé vers des logiciels libres et gratuits
selon que ceux-ci soient assez performants et robustes.
3.1. Édition de la cartographie numérique
3.1.1. OpenStreetMap
Pour concevoir une cartographie numérique il importe de disposer de
données cartographiques utilisables. Plusieurs solutions existent aujourd’hui pour
la mise en œuvre de services cartographiques sur internet et nécessitant des
données géographiques. Les deux solutions les plus utilisées sont Google map
(GMap) et OpenStreetMap (OSM) qui est d’abord un fournisseur de données à
l’attention de créateur de services alors que Google Map est un fournisseur de
services cartographiques en ligne. Aussi faut-il noter que OSM possède plusieurs
outils de création et d’édition de données utilisables hors ligne tels que JOSM,
contrairement à GMap qui ne possède qu’une solution de contribution et de
correction d’informations en ligne nommée GoogleMapsMaker, mais pas
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
38
d’éditeur complémentaire hors lignes pour de longues modifications. Il faut noter
aussi un élément important : en contribuant à GoogleMapsMaker, un utilisateur
travaille gratuitement pour google, seul propriétaire des données de GoogleMaps,
des données qui ne sont d’ailleurs utilisables que depuis GoogleMaps. Les
données corrigées ou saisies dans OpenStreetMap sont par contre mises à
disposition avec une licence ouverte (Open data) et donc utilisables à usage
personnel, mais aussi gratuites et accessibles pour tout le monde. Au vu de tout
ceci, notre choix a donc logiquement été porté sur OSM.
3.1.2. JOSM
JOSM (« éditeur Java pour OpenStreetMap ») est une application de bureau
très populaire parmi les contributeurs expérimentés du fait de ses
divers greffons et de sa grande stabilité. JOSM manipule les objets très
efficacement et fonctionne en mode déconnecté ce qui signifie qu'il est nécessaire
de charger la zone de travail à l'ouverture du logiciel. L'utilisation de JOSM est
beaucoup moins intuitive que celle de *Potlatch, mais plus de fonctionnalités sont
proposées.
Pour que JOSM puisse fonctionner sur un ordinateur, on aura besoin de :
- Java 7 ou supérieur (il est hautement recommandé d’utiliser la
dernière version du JRE prise en charge pour le système d’exploitation, et
si possible la version 64 bits si le système le permet, afin de disposer de
davantage de mémoire de travail),
- 256 Mo de RAM ou plus,
- Une résolution graphique de 1024×768 ou plus.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
39
3.2. Le GPS
Un GPS est similaire à un téléphone mobile, sauf qu'au lieu de recevoir des
signaux radio des compagnies de téléphone, il reçoit des signaux radio de satellites
qui tournent autour de la Terre. À partir de ces signaux, un GPS sait calculer sa
position exacte sur la planète. Il enregistre cette position dans des coordonnées,
qui sont deux grands nombres :
- Le premier indique l’éloignement Est ou Ouest : c'est la
longitude, en degrés,
- Le second indique l’éloignement Nord ou Sud : c'est la
latitude, en degrés également.
Chaque endroit de la terre a une paire de coordonnées géographiques
unique.
Par exemple : longitude : 6.3566633 latitude : 2.3963053 qui correspond à
un point situé dans la rue 12.170 de la haie vive à Cotonou.
Le GPS enregistre deux sortes d'informations qui sont utiles pour créer des
cartes ou conserver les coordonnées d'un lieu :
- En premier lieu, il permet de conserver un emplacement dans
sa mémoire, associé à un nom ou un numéro. Quand on enregistre un point,
on peut noter sur un papier à côté le numéro avec la description
correspondante. Ces points enregistrés dans le GPS sont appelés des points
de route (waypoints),
- En second lieu, le GPS peut enregistrer des traces (tracks).
Alors qu'un waypoint n'enregistre qu'un emplacement isolé, une trace
enregistre les déplacements. Par exemple, elle conserve un point toutes les
secondes, ou tous les mètres, et le résultat sera une série de points qui
formera votre parcours complet. Les traces sont utiles pour cartographier
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
40
des objets représentés par des lignes ou des surfaces, comme une route ou
le contour d'un champ.
Nous avons utilisé le GPS 76 de Garmin (Figure 3-1) qui nous a permis
d’enregistrer les Waypoints nécessaires pour effectuer nos travaux.
Figure 3- 1: GPS 76 Garmin.
3.3. Les logiciels coté client ou logiciels de SIG bureautiques
On dispose de plusieurs logiciels SIG libres, leur utilisation permet le
traitement des données géographiques. Notre étude s’est portée sur trois de ces
outils : GRASS, UDIG, QGIS. Le tableau suivant (Tableau 3-1) fait une
présentation de ces outils en vue d’un choix pour notre projet.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
41
Tableau 3- 1 : Comparaison des logiciels SIG bureautiques.
GRASS QGIS UDIG
Donneées
Raster
oui oui oui
Données
verteur
oui oui
oui
Base de
données
PostGIS, Oracle. PostGIS. PostGIS, ArcSDE,
Oracle.
Standards
de l’OCG
WMS, WFS, GML
(via OGR).
WMS, WFS, SFS
(via PostGIS),
GML (via OGR).
WMS, WFS, WFS-
T, SFS, GML.
Projections oui oui
oui
Support
GPS
oui oui
oui
Topologie oui Fonction GRASS
via le plugin
GRASS
Non
Création de
vues 3D
oui Fonction GRASS
via le plugin
GRASS
Non
Prise en
main
difficile moyen
moyen
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
42
GRASS et QGIS offrent beaucoup plus de fonctionnalités SIG par contre
la prise en main de GRASS est plus ardu. On a donc choisi QGIS pour le
développement de notre projet. QGIS étant un logiciel SIG libre très utilisé dans
le domaine des SIG et fonctionnant sur la plupart des systèmes d’exploitation
existants [17].
3.4. Le serveur cartographique
3.4.1. Choix du Serveur Cartographique
3.4.1.1. GeoServer
GeoServer est un moteur cartographique Open Source développé en
environnement JAVA, et basé sur la librairie GeoTools [3]. GeoServer
implémente de nombreuses spécifications Web Service de l'OGC (WMS, WFS-
T, WCS, SLD...). Il est de plus, une application de référence pour l'OGC pour le
support de la norme WFS. GeoServer permet de rapidement mettre en place un
Web Service proposant des données vectorielles et/ou rasters. Il gère de nombreux
formats de sortie pour les données (PNG, SVG, KML, JPEG, PDF, GeoJSON...).
Il est aisé pour un utilisateur de rajouter son propre module de sortie personnalisé
pour des données vectorielles. Il dispose d'une vitesse d'affichage correcte et d'une
bonne finesse d'image. Son interface est soignée et conviviale.
3.4.1.2. MapServer
Mapserver est devenu une référence en matière de cartographie internet. Il
supporte une grande quantité de formats grâce à OGR/GDAL [10]. En effet
Mapserver est un serveur cartographique écrit en C et orienté pour une utilisation
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
43
Web. Il supporte des données de types raster, vecteur mais aussi des données de
Web Service OGC [12].
3.4.1.3. QGIS Server
Le serveur cartographique Qgis-Server est fourni nativement avec
Quantum GIS. Il s'agit d'un serveur cartographique libre comparable aux
solutions MapServer, GeoServer ou Mapnik. Son gros avantage est de s'appuyer
sur le rendu du logiciel bureautique et donc de permettre la configuration de toutes
les caractéristiques de ses cartes directement avec Quantum GIS : symbologie,
étiquettes, seuils d'échelle, etc. Cela permet de faciliter le travail de configuration
et d'éviter l'écriture de fichiers de configuration à la main comme dans le cas des
autres serveurs cartographiques.
Comme indiqué plus haut, plusieurs solutions coté serveur existent, les
outils auxquels nous nous sommes intéressés sont Geoserver, MapServer et QGIS
Server. Nous comparons ici (Tableau 3-2) ces trois solutions qui sont toutes des
solutions libres.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
44
Tableau 3- 2 : Comparaison de serveurs cartographiques
Geoserver MapServer QGIS
MapServer
Reprojection oui oui non
Cartographie oui oui oui
Web Services de
diffusion (WFS, WMS,
WCS, GML,
GeoJSON)
oui oui oui
Web Services de
modification (WPS
WFS-T)
oui non non
Technologies J2EE. CGI, MapScript. CGI.
Configuration du
WMS
Outil
d’administration
Web
Mapfile QGIS
Finalement notre choix s’est porté sur QGIS Server pour la mise en œuvre
de notre système. Contrairement à GeoServer et MapServer, son gros avantage
est de s'appuyer sur le rendu du logiciel bureautique QGIS que nous avons choisi
d’utiliser et donc de permettre la configuration de toutes les caractéristiques des
cartes directement avec QGIS : symbologie, étiquettes, seuils d'échelle, etc. Cela
permet de faciliter le travail de configuration et d'éviter l'écriture de fichiers de
configuration à la main comme dans le cas des autres serveurs cartographiques.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
45
3.4.2. Présentation de QGIS Server
QGIS Server fournit un service web cartographique (WMS) utilisant les
mêmes libraries que l’application bureautique Quantum GIS (QGIS). Les cartes et
les modèles d’impression créés dans QGIS peuvent être publiés comme des cartes
web simplement en copiant le fichier de projet de QGIS dans le répertoire du
serveur. Les cartes web résultantes ressemblent exactement à celles de l’outil
bureautique. QGIS Server fonctionne habituellement comme un module
CGI/FastCGI dans le serveur web Apache.
Caractéristiques Principales :
- implémentation du Web Map Service (WMS),
- sortie au format PDF,
- création de carte avec QGIS,
- symbolisation cartographique avancée,
- support du Styled Layer Descriptor (SLD).
Standards Implémentés :
- OGC Web Map Service (WMS),
- OGC Styled Layer Descriptor (SLD).
3.5. Les bases de données
Pour le choix de l’outil de gestion à utiliser pour la mise en œuvre de notre
base de données, nous avons fait une étude comparative de trois SGBDRO
disposant d’une cartouche spatiale : postgresql/PostGIS, Oracle et MySQL. La
comparaison s’est faite suivant plusieurs critères :
- Le modèle objet,
- Le système de référence spatial,
- Les prédicats,
- Les opérateurs,
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
46
- Les métadonnées,
- Le temps d’exécution des requêtes,
- Les accès externes,
- Outils de chargement des données.
3.5.1. Le modèle objet
Le modèle objet définit comment les objets du monde réel doivent être
représentés. En considérant une forme continue à une seule résolution fixe, nous
obtenons une piètre représentation des objets. Au niveau des SGBDR on distingue
essentiellement des objets suivants : Point, Linestring, Polygon, GeomCollection,
MultiPoint, MultiLinestring, Multipolygon [2]. Certains SGBDR permettent aussi
des représentations en 3 et 4 dimensions. On distingue donc différents types
d’objets pris en charge selon les SGBDR (Tableau 3-3).
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
47
Tableau 3- 3 : Comparaison du modèle objet de SGBDR spatiaux
Oracle PostgreSQL MySql
- Point
- Linestring
- Polygon
- GeometryCollection
- MultiPoint
- MultiLineString
- MultiPolygon
- Rectangle
- ArcLinestring
- ArcPolygon
-CompoundLinestring
- CompoundPolygon
- Circle
- 2D (X-Y)
- 3D (X-Y-Z)
- 3D (X-Y-M)
- 4D (X-Y-Z-M)
- Point
- Linestring
- Polygon
- GeometryCollection
- MultiPoint
- MultiLineString
- MultiPolygon
- CircularString
- CompoundCurve
- CurvePolygon
- MultiCurve
- 2D (X-Y)
- 3D (X-Y-Z)
- 3D (X-Y-M)
- 4D (X-Y-Z-M)
- Point
- Linestring
- Polygon
- GeometryCollection
- MultiPoint
- MultiLineString
- MultiPolygon
- 2D (X-Y)
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
48
3.5.2. Le Système de Référence Spatiale
Les systèmes de références spatiales sont des systèmes qui définissent des
règles de projection des objets spatiaux sur une carte. On distingue plusieurs types
de SRS et on peut classer les SGBD spatiaux selon ceux qu’ils gèrent (Tableau 3-
4).
Tableau 3- 4 : Comparaison de SGBD spatiaux en fonctions des SRS gérés
Oracle ProstgreSQL MySQL
- Package SRS
- Schéma complet
décrivant les SRS
- Définitions issues
d'EPSG (codes EPSG +
codes Oracle)
- Gestion géocentrique
- Conversion d'unités
- Transformations
complexes et implicites
(filtres uniquement)
- Data Mining
- Rasters
- Référence
linéaire(SRL)
- Topologie
- Géographie
- Moteur de projection
PROJ4
- Définitions issues
d'EPSG (2670+
systèmes)
- Ajout de systèmes
possible
- Pas de transformation
implicite (mêmes SRID
pour les objets)
- Faible support des
coordonnées
géocentriques
- Rasters
- Référence
linéaire(SRL)
- Topologie
- Géographie
- Stockage SRID
- Pas de gestion des SRS
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
49
3.5.3. Prédicats
Les prédicats sont des fonctions qui permettent de faire des comparaisons
géométriques des objets spatiaux. La norme OGC en définit un certain nombre.
Les SGBD spatiaux les utilisent pour les comparaisons des objets spatiaux
(Tableau 3-5).
Tableau 3- 5 : Comparaison de SGBD spatiaux en fonctions des prédicats gérés
Oracle PostgreSQL MySQL
- Tous implémentés, ou
prédicats équivalents
- Non-respect du
nommage de la norme
OGC
- Déclenchent
l'utilisation des index
- Tous implémentés
- Respect du nommage
(norme OGC)
- Ne déclenchent pas
l'utilisation des index
- Robustes
- Uniquement sur les
bbox.
- Déclenchent
l'utilisation des index
spatiaux
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
50
3.5.4. Opérateurs
Les opérateurs sont les outils utilisés pour comparer les objets spatiaux en
fonction des prédicats. Nous présentons dans le tableau (Tableau 3-6) les SGBD
dans lesquels ils sont implémentés.
Tableau 3- 6 : Comparaison de SGBD spatiaux en fonction des opérateurs gérés.
Oracle PostgreSQL MySQL
- Support de tous les
opérateurs
- Noms spécifiques
- Uniquement Oracle
Spatial
- Support de tous les
opérateurs
- Respect du nommage
de la norme OGC
Pas de support
3.5.5. Métadonnées
La norme OGC définit deux tables de métadonnées spatial_sys_ref et
geotry_columns. Ceux-ci sont mis en œuvre dans certains SGBD (Tableau 3-7),
mais pas dans tous.
Tableau 3- 7 : Comparaison des SGBD spatiaux en fonction de la gestion des
Métadonnées
Oracle PosgreQSL MySQL
- spatial_ref_sys
- geometry_columns
- spatial_ref_sys
- geometry_columns
- Respect des règles de
nommage de l’OGC
- Pas de gestion des
metadonnées
- Schéma complet pour
la gestion des SRS
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
51
3.5.6. Temps d’exécution des requêtes
Le temps d’exécution des requêtes est l’une des principales caractéristiques
sur lesquelles on juge les systèmes de gestion de base de données. Cette
caractéristique de nos trois SGBD spatiaux est analysée dans le tableau suivant
(Tableau 3-8).
Tableau 3- 8 : Comparaison des SGBD spatiaux en fonction du temps d’exécution
des requêtes.
Oracle PostgreSQL MySQL
- Buffer, ConvexHull
très performants
- Jointures entre tables
très longues
- Union de gros
polygones très longue
- Ordre des opérandes
important
- Jointures entre tables
relativement lentes
- Buffer, ConvexHull
prenant beaucoup de
temps
- Opérateurs
performants
- Requête généralement
les plus rapides des 3
systèmes
- Jointures entre tables
très rapides
3.5.7. Chargement des données
Les bases de données géographiques se chargent généralement de stocker
les données SIG qui sont enregistrées sous plusieurs types de formats. Pour cela
ils utilisent des utilitaires qui permettent facilement le chargement des données
SIG dans les SGBD. On compare ici (Tableau 3-9) les SGBD selon les différents
types de données SIG qu’ils peuvent charger.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
52
Tableau 3- 9 : Comparaison des SGBD spatiaux en fonction du chargement des
données.
Oracle PosgreSQL MySQL
- Java Shapefile
Converter
- SQL*Loader
- Shp2pgsql
- Pgsql2shp
- CSV/TXT Loader
- Pas d’outils de
chargement de données
3.5.8. Accès externes
Les SGBDRs qui stockent les données géographiques doivent pouvoir se
connecter aux logiciels SIG qui les utilisent. Ils en prennent en charge un grand
nombre (Tableau 3-10).
Tableau 3- 10 : Comparaison des SGBD spatiaux en fonction des accès externes
gérés
Oracle PosgreSQL MySQL
Nombreux logiciels
SIG, ArcGIS, ArcSDE,
MapInfo, FME,
Autodesk, MapServer
(natif), OGR, GeoTools,
uDig.
Nombreux logiciels SIG
Open Source, uDig,
GRASS, Jump, QGis,
MapServer (natif),
OGR, GeoTools,
ArcGIS, FME...
Jump, OGR, FME
On remarque après la comparaison de ces SBDRO spatiaux que Oracle et
PosgreSQL/PostGIS permettent une meilleure gestion des données
géographiques. Cependant PostgreSQL est un logiciel libre contrairement à
Oracle qui lui est payant. Notre choix s’est donc porté sur PostgreSQL pour la
gestion de notre base de données géographiques.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
53
3.6. Les logiciels cotés serveur ou clients web cartographiques.
3.6.1. Openlayers
OpenLayers est un logiciel libre, publié sous licence BSD. Il s'agit d'un
client cartographique facilement intégrable dans un site internet. Il constitue une
bibliothèque de fonctions JavaScript assurant un noyau de fonctionnalités orienté
vers la mise en place d'applications clientes Web cartographiques fluides.
OpenLayers permet d'afficher des fonds cartographiques tuilés ainsi que des
marqueurs provenant d'une grande variété de sources de données. Il peut se
connecter à différents types de serveurs notamment des serveurs WMS et WFS.
Il bénéficie d'une interface propre et d'un bon nombre de fonctionnalités.
3.6.2. Lizmap
LizMap est quant à elle une solution complète de publication de cartes sur
internet. Elle est basée sur le logiciel Quantum Gis (Qgis), un SIG de bureau qui
est associé au serveur cartographique Qgis Server [6]. Lizmap Web Client permet
de créer des cartes web identiques aux cartes créées via un projet Qgis. Lizmap
Web Client se connecte à QGIS Server grâce à la configuration avec Lizmap
Plugin des données à afficher.
Pour la mise en œuvre pratique de notre projet, nous avons utilisé Lizmap
Web Client. Néanmoins nous faisons aussi l’étude de Openlayer pour les
possibilités qu’il nous offre dans une perspective d’amélioration de la mise en
œuvre du projet.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
54
3.7. Bilan des outils utilisés
La mise en œuvre de notre projet a nécessité l’utilisation de plusieurs outils
(Tableau 3-11). Ces outils ont chacun des fonctions précises dans la réalisation du
système.
- Visual paradigm : cet outil nous a permis la réalisation des diagrammes
UML issus de l’étude d’intégration du système de géolocalisation au
système de gestion des livraisons.
- Lizmap plugin : c’est un plug-in intégré à QGIS permettant de spécifier les
caractéristiques de la carte à construire par le serveur cartographique à
afficher par Lizmap web client.
- PROJ : c’est une bibliothèque utilisée par le serveur cartographie pour la
gestion des projections lors de la construction d’une carte.
- Fast CGI : c’est la bibliothèque permettant au serveur cartographique de
générer dynamiquement des cartes sur les pages web. Il permet au serveur
cartographique de communiquer avec le serveur Web. Le Fast CGI est une
évolution du CGI qui contrairement à ce dernier permet de limiter le
nombre de processus CGI à exécuter simultanément.
- Apache Web Server : c’est le serveur web que nous avons choisi pour la
diffusion de nos données sur le web. Il utilise le protocole HTTP pour
publier les données sur le web. C’est l’un des serveurs les plus connus et
des plus utilisés.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
55
Tableau 3- 11 : Outils utilisés et description
Outils Description
GPS Garmin 76
JOSM Logiciel d’édition de carte OSM version 1.8.0
QGIS Desktop Version 2.12.0
PosgreSQL/PostGIS SGBD version 1.16.1
QGIS Server Version 2.12.0
Lizmap web Client Version 2.11.2
Lizmap plugin Plugin pour la configuration de projet Lizmap
Visual Paradigm Logiciel de représentation de diagramme UML
version 12.2
PROJ Bibliothèque de gestion des systèmes de projection
version 4.8.0
Fcgi Bibliothèque Fast CGI version 2.4.0
Apache Web Server Serveur Web version 2.2.14
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
56
Chapitre 4 :
Réalisation de la
cartographie numérique Ce chapitre présente les démarches de réalisation de la cartographie numérique
nécessaire pour démarrer la mise en œuvre de notre projet.
4.1. Fond de carte OpenStreetMap
Pour nos travaux nous avons utilisé les données géographiques téléchargées
depuis OSM de la zone Haie vive à Cotonou au Bénin (Figure 4-1). Il s’agit d’un
fichier XML éditable grâce à l’éditeur JOSM. L’en-tête du fichier se présente
comme suit :
1ere ligne : <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2eme ligne : <osm version="0.6" generator="CGImap 0.4.0 (6153
thorn-02.openstreetmap.org)" copyright="OpenStreetMap and
contributors" attribution="http://www.openstreetmap.org/copyright"
license="http://opendatacommons.org/licenses/odbl/1-0/">
3eme ligne : <bounds minlat="6.3523100" minlon="2.3888700"
maxlat="6.3588400" maxlon="2.3997700"/>
- Sur la première ligne, nous avons la version du langage et le
format d’encodage.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
57
- Sur la deuxième ligne nous avons le format d’enregistrement
du fichier, le type de générateur de carte, et les informations sur la
provenance du fichier.
- La troisième ligne définit les limites géographiques de la
surface prise en compte.
Figure 4- 1 : Présentation du fichier cartographique dans JOSM
4.2. Construction de la cartographie numérique
La seconde phase de l’édition consiste à obtenir une carte OSM qui
comporte des objets avec les mêmes caractéristiques que la carte (sur papier)
actualisée (Figure 4-2) réalisée par la mairie de la ville de Cotonou. Nous avons
des voies non référencées sur le fond de carte OSM, des emplacements
géographiques qui existent, mais qui ne sont pas référencés par OSM et aussi des
routes mal géoréférencées. Il s’agit donc de référencer sur notre carte les routes
qui n’y sont pas mentionnées grâce aux traces et waypoints enregistrées avec le
GPS. L’utilisation d’un GPS est indispensable pour répertorier les coordonnées
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
58
géographiques des différents objets recensés. Notre GPS nous a permis
d’enregistrer les 369 Waypoints.
Grace à JOSM nous pouvons ajouter des routes géoréférencées à partir des
traces GPS. Des corrections sont parfois faites directement notre fichier XML.
Figure 4- 2 : Carte actualisée (sur papier) réalisée par la mairie de Cotonou.
4.3. Intégration des données géographiques locales avec JOSM
L’édition de la cartographie numérique consiste à rendre disponible sur
fond de carte les noms et les numérotations des rues, les numérotations des
bâtiments et habitations, les noms et les adresses de lieux remarquables tels que
les restaurants, les hôpitaux, les supermarchés, etc.
JOSM nous permet donc de géoréférencer sur le fond de carte numérique
actualisé, les rues et les bâtiments selon leurs attributs. Ainsi pour chaque rue et
adresse recensée correspondent les attributs suivants:
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
59
- Une rue a pour attributs (Figure 4-3) son adresse, son nom, et
son type (bitumée, pavée, résidentielle).
Figure 4- 3 : Table des attributs de la rue 12.168
- Un point d’intérêt recensé a pour attributs : son adresse,
l’adresse de la rue sur laquelle elle débouche, son type (supermarché,
restaurant, aire de jeu, hôpital, etc.) et son nom (Figure 4-4).
Figure 4- 4: Table des attributs de l’adresse 302 de la rue 12.170
4.4. La cartographie numérique pour GPS de navigation
routière
4.4.1. Le GPS comme assistant de navigation
Le GPS est l’outil par excellence utilisé pour se localiser n’importe où dans
le monde. Il permet de connaitre sa position géographique, mais aussi sa position
par rapport à d’autres objets géoréférencés. Il permet d’enregistrer des
tracks(traces) et des Waypoints(points) et pouvoir se localiser ou se déplacer en
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
60
fonction de ceux-ci. Le GPS s’avère donc très utile aux transporteurs routiers,
avions, navigateurs, randonneurs, géomètres, forestiers et automobilistes, leur
permettant de se localiser sur une carte qui y est enregistrée. Les premiers
assistants de navigation, apparus au milieu des années 1980, étaient des terminaux
mobiles de poche utilisés pour des activités de loisir telles que la navigation
maritime et la randonnée pédestre. Ils étaient capables d'afficher leur position sur
une carte, et proposaient des fonctions basiques de navigation en rapport avec
le cap suivi et à suivre. Puis sont apparus des systèmes spécifiquement prévus
pour les automobiles, capables de calculer des itinéraires en tenant compte
du réseau routier : leur popularité croissante a conduit à la propagation à grande
échelle des assistants de navigation.
L'utilisateur peut y définir le lieu d'arrivée par son adresse postale et plus
seulement par ses coordonnées géographiques. Les instructions sont données pas
à pas, avec un système de synthèse vocale.
Sur les versions les plus récentes :
la saisie de l'adresse d'arrivée peut se faire par reconnaissance
vocale ;
le calcul de l'itinéraire peut tenir compte de contraintes en temps
réel (embouteillages, travaux de voirie, conditions météorologiques, etc.), les
données étant fournies par un téléphone mobile connecté en Bluetooth ;
le système peut afficher la vitesse maximale autorisée en cours, et
éventuellement émettre un avertissement si le conducteur ne la respecte pas ;
il peut aussi signaler la présence d'un radar fixe.
4.4.2. Le format GPX
L’un des formats les plus utilisés pour enregistrer des fichiers
cartographiques dans un GPS est le format GPX. Le GPX (GPS eXchange
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
61
Format) est un format de fichier permettant l'échange de coordonnées GPS. Ce
format permet de décrire une collection de points utilisables sous forme de point
de cheminement (waypoint), trace (track) ou itinéraire. Ce format est ouvert.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
62
Chapitre 5:
Réalisation de
l’application
L’application à mettre en œuvre nécessite l’utilisation de certains outils et
l’adoption d’une démarche. Ce chapitre présente le processus de mise en œuvre
de l’application.
5.1. Méthode de développement
L’approche objet est incontournable dans le cadre du développement de
systèmes logiciels complexes capables de suivre les évolutions incessantes des
technologies et des besoins applicatifs [8]. Cependant, la programmation objet est
moins intuitive que la programmation fonctionnelle. En effet, il est plus naturel
de décomposer les problèmes informatiques en termes de fonctions qu’en termes
d’ensembles d’objets en interaction. De ce fait, l’approche objet requiert de
modéliser avant de concevoir. La modélisation apporte une grande rigueur, offre
une meilleure compréhension des logiciels, et facilite la comparaison des
solutions de conception avant leur développement. Cette démarche se fonde sur
des langages de modélisation, qui permettent de s’affranchir des contraintes des
langages d’implémentation. Pour modéliser notre application, nous avons utilisé
le langage UML.
UML est une notation graphique conçue pour représenter, spécifier,
construire et documenter les systèmes logiciels [4]. Ses deux principaux objectifs
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
63
sont la modélisation de systèmes utilisant les techniques orientées objet, depuis la
conception jusqu’à la maintenance, et la création d’un langage abstrait
compréhensible par l’homme et interprétable par les machines. Il s’adapte à tous
les domaines d’application et à tous les supports. Il permet de construire plusieurs
modèles d’un système, chacun mettant en valeur des aspects différents:
fonctionnels, statiques, dynamiques et organisationnels.
5.1.1. Analyse fonctionnelle
L’analyse fonctionnelle est faite ici grâce aux différents diagrammes de cas
d’utilisation. Les différents types d’utilisateurs recensés pour notre système sont :
le visiteur, le client, le livreur, le Gérant et l’administrateur.
- Le visiteur : ce sont des personnes intéressées par les fonctionnalités
basiques du système. Ils ne peuvent que rechercher une adresse, se localiser
sur la carte et tracer des itinéraires (Figure 5-1).
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
64
Figure 5- 1 : Diagramme de cas d’utilisation « Visiteur »
- Le client : Il utilise les services de livraison offerts par l’entreprise postale.
En plus d’effectuer les mêmes actions que le visiteur, il peut localiser son
livreur en entrant le code de livraison qui est affecté à sa livraison (Figure
5-2).
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
65
Figure 5- 2 : Diagramme de cas d’utilisation « Client »
- Le livreur : il s’occupe de faire les livraisons à domicile et peut effectuer
sur le système les mêmes actions que le visiteur. Il peut aussi consulter la
liste des livraisons qui lui sont affectées et aussi valider une livraison après
réception du code de livraison chez le client (Figure 5-3).
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
66
Figure 5- 3 : Diagramme de cas d’utilisation « Livreur »
- Le gérant : c’est celui qui crée les livraisons, il associe les livreurs aux
livraisons. Pour effectuer ces actions, il doit s’authentifier (Figure 5-4).
Figure 5- 4 : Diagramme de cas d’utilisation « Gérant »
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
67
- L’administrateur, il gère le système. Il créer les livreurs, les gérants et il a
la possibilité d’ajouter des points d’intérêt et des adresses (Figure 5-5). Il
doit aussi s’authentifier.
Figure 5- 5 : Diagramme de cas d’utilisation « Administrateur »
5.1.2. Analyse dynamique
L’analyse dynamique est faite grâce aux différents diagrammes de
séquence des cas d’utilisation. On présente ci-dessous certains de ces
diagrammes : rechercher une adresse, localiser son livreur, valider livraison, créer
livraison, ajouter un lieu, localiser livreur par gérant, se localiser, tracer itinéraire.
- Rechercher un lieu :
Titre : rechercher un lieu
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
68
Résumé : ce cas d’utilisation permet à toutes personnes connectées de rechercher
un lieu en connaissant l’adresse (Figure 5-6).
Acteurs : visiteurs (tous les utilisateurs)
Préconditions : accès Internet disponible, serveur disponible.
Exceptions : l’URL mal saisie par l’utilisateur, accès Internet indisponible,
serveur indisponible.
Post-conditions : la page s’affiche et le système affiche la carte.
Figure 5- 6 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Rechercher un lieu»
- Localiser son livreur
Titre : localiser son livreur.
Résumé : ce cas d’utilisation permet à un client enregistré dans le système et
disposant d’un code de livraison de connaitre la position de son livreur (Figure 5-
7). Si la livraison n’est pas encore en cours ou si celle-ci est déjà effectuée, le
système le notifie au client.
Acteurs : clients.
Préconditions : Accès Internet disponible, serveur disponible, entrer son code
livraison, livreur connecté.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
69
Exceptions : L’URL mal saisit par l’utilisateur, accès Internet indisponible,
serveur indisponible, code de livraison mal saisi, livreur non connecté, livraison
déjà effectuée, livraison non en cours.
Post-conditions : Le code est accepté et la position du livreur est affichée sur la
carte.
Figure 5- 7 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Localiser son
livreur»
- Valider livraison
Titre : valider livraison.
Résumé : ce cas d’utilisation permet au livreur de valider la livraison du client. Il
entre le code de livraison récupérer chez le client (Figure 5-8).
Acteurs : livreurs.
Préconditions : accès Internet disponible, serveur disponible, livreur authentifié.
Exceptions : Accès Internet indisponible, serveur indisponible, livreur non
authentifié.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
70
Post-conditions : la livraison est enregistrée comme faite.
Figure 5- 8 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Valider livraison »
- Créer livraison
Titre : créer livraison
Résumé : ce cas d’utilisation permet au gérant d’enregistrer la demande de
livraison d’un client et de lui affecter un livreur. Le système se charge d’éditer le
code de livraison correspondant (Figure 5-9).
Acteurs : gérants
Préconditions : Accès Internet disponible, serveur disponible, gérant authentifié.
Exceptions : Accès Internet indisponible, serveur indisponible, gérant non
authentifié.
Post-conditions : la livraison est enregistrée, le client reçoit son code de livraison.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
71
Figure 5- 9 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Créer livraison»
- Ajouter un lieu
Titre : ajouter un lieu
Résumé : ce cas d’utilisation permet à l’administrateur d’enregistrer une nouvelle
adresse dans la base de données (Figure 5-10). L’administrateur entre les
coordonnées géographiques et les attributs du lieu.
Acteur : administrateur
Préconditions : Accès Internet disponible, serveur disponible, administrateur
authentifié.
Exceptions : Accès Internet indisponible, serveur indisponible, administrateur
non authentifié.
Post-conditions : le lieu est enregistré, le lieu est désormais disponible sur la
carte.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
72
Figure 5- 10 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Ajouter un lieu»
- Localiser livreur par gérant
Titre : localiser livreur par gérant
Résumé : ce cas d’utilisation permet au gérant de localiser un livreur sur la carte
(Figure 5-11).
Acteurs : gérants
Préconditions : Accès Internet disponible, serveur disponible, gérant authentifié,
livreur connecté.
Exceptions : Accès Internet indisponible, serveur indisponible, gérant non
authentifié, livreur non connecté.
Post-conditions : la position du livreur est affichée sur la carte.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
73
Figure 5- 11 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Localiser livreur
par gérant»
- Se localiser
Titre : se localiser.
Résumé : ce cas d’utilisation permet à toutes personnes connectées à la page de
se localiser sur la carte (Figure 5-12).
Acteurs : visiteurs (tous les utilisateurs).
Préconditions : Accès Internet disponible, serveur disponible.
Exceptions : Accès Internet indisponible, serveur indisponible.
Post-conditions : la position de l’utilisateur est affichée sur la carte.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
74
Figure 5- 12 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « Se localiser»
- Tracer itinéraire
Titre : tracé itinéraire.
Résumé : ce cas d’utilisation permet à toutes personnes connectées à la page de
tracé un itinéraire entre deux points (Figure 5-13).
Acteurs : visiteurs (tous les utilisateurs).
Préconditions : Accès Internet disponible, serveur disponible.
Exceptions : Accès Internet indisponible, serveur indisponible.
Post-conditions : le plus court chemin entre les deux points est affiché sur la
carte.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
75
Figure 5- 13 : Diagramme de séquence de cas d’utilisation « tracer itinéraire»
5.1.3. Analyse statique
Le diagramme de classe (Figure 5-14) en présentant les différents modules
du système à mettre en place permet d’en comprendre le fonctionnement.
Figure 5- 14 : Diagramme des classes.
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
76
5.2. Architecture de l’application
L’architecture de l’application se présente en deux grandes parties. La
partie en local et la partie web. En local, la construction de la carte se fait avec
QGIS qui utilise les données géographiques stockées dans la base de données
PostGIS. La configuration du serveur se fait avec Lizmap plugin qui définit les
caractéristiques de la carte à afficher. La mise en ligne des données se fait via le
protocole FTP qui transite les données vers le serveur cartographique. Ce dernier
construit la carte vecteur à afficher et l’envoie à Lizmap web client à chaque
requête de celui-ci. Lizmap web client affiche alors la carte fournit, mais aussi les
données raster de google satellite (Figure 5-15). L’utilisateur peut donc accéder à
la plateforme et effectuer les actions disponibles.
77
Figure 5- 15 : Architecture de l’application
78
5.3. Construction de la base de données
Le SGBR spatial PostgreSQL grâce à son extension PostGIS permet de
définir les types de données spéciaux pour les objets géométriques et de stocker
des données géométriques (habituellement de nature géographique) dans les
tables [11]. Concrètement, PostGIS permet le traitement d'objets spatiaux dans
PostgreSQL, autorisant le stockage des objets graphiques en base de données
(Figure 5-16) pour les SIG.
Figure 5- 16 : Diagramme de relation entre les tables de la base de données.
La gestion de nos données géographiques avec PostGIS a nécessité la
création de deux bases de données :
- La base de données template_postgis_20
Cette base de données est créée lors de l’installation de PostGIS et contient
les différentes fonctions de gestion des données géographiques de PostGIS.
- La base de données haie_vive_db
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes
79
Celle-ci contient toutes les tables qui stockent les données géographiques
de notre projet.
La table « Rue »
Cette table nous permet d’enregistrer les coordonnées géographiques des
rues, mais aussi leurs attributs.
La table « points_intéret »
La table points_interet contient les coordonnées géographiques des codes
de numérotation des maisons et leurs attributs.
La table « spatial_ref_sys »
Cette table stocke plus de 3000 systèmes de références spatiaux et les
transformations nécessaires à la projection.
5.4. Mise en œuvre du projet QGIS
L'utilisation des données nécessaires à la mise en œuvre de notre projet se
fait via une connexion à la base données PostGIS. QGIS se connecte à PostGIS
pour créer les différentes couches vecteur à afficher. Le système de coordonnées
de référence choisi pour la projection de nos données est le WGS 84 qui est le
système le plus courant car utilisé avec les systèmes GPS.
Troisième Partie : Résultats et Discussion
80
Troisième Partie :
Résultats et Discussion
81
Chapitre 6 :
Résultats obtenus Les résultats issus de toutes les démarches entreprises pendant la réalisation
du projet sont présentés dans ce chapitre.
6.1. Réalisation de la cartographie numérique
On distingue plusieurs types de fichiers cartographiques, les types rasters
et les types vecteurs. Une cartographie numérique de type vecteur est
généralement un fichier XML ou une base de données où sont représentés des
points, des lignes et des polygones selon leurs caractéristiques (coordonnées
géographiques) et leurs attributs (maison, route…). Néanmoins on rencontre
plusieurs éditeurs graphiques qui facilitent la construction de carte numérique
selon le format d’exportation. Pour nos travaux nous avons utilisé l’éditeur JOSM
(Java Open Street Map) un éditeur Java de carte qui nous a permis d’éditer notre
carte en représentant des routes suivant leurs réelles coordonnées géographiques,
en définissant leurs types (pavé, secondaire, bitumé...), leur nom(ex : Rue
12.170), mais aussi de représenter des points d’intérêt (qui sont des adresses de
maisons, de restaurant, de supermarchés, d’hôpitaux...).
Les différents outils de JOSM nous ont permis de représenter des lignes
(représentant des routes), des points (représentant les adresses) à leurs
coordonnées géographiques précises (Figure 6-1).
82
Figure 6- 1 : Représentation des objets de la carte avec JOSM.
L’ajout à chaque objet des attributs sur la couche potlach* (Figure 6-2)
selon leurs caractéristiques sur le terrain (maison, restaurants, route résidentielle,
routes bitumées…) nous permet d’obtenir notre carte avec le détail des noms des
rues et des adresses des maisons (Figure 6-3).
* Potlach : couche disponible dans JOSM permettant l’affichage des attributs des
objets.
83
Figure 6- 2 : Carte avec détail de nom des rues et des adresses.
84
Figure 6- 3 : Liste des objets représentés sur la carte
6.2. Accéder à la cartographie numérique via internet
L’un des principaux objectifs de ce travail reste, de rendre disponible sur
internet une cartographie numérique de la ville et de permettre une localisation
précise sur un fond de carte d’un emplacement grâce à son adresse. Ici nous avons
choisi d’exporter nos données géographiques sur le site de diffusion de données
géographiques libres OpenStreetMap.
85
6.2.1. Validation et exportation de la cartographie numérique
sur OpenstreetMap
OpenStreetMap est un projet qui a pour but de constituer une base de
données cartographique libre en utilisant le système GPS et autres données
géographiques. Il permet une contribution libre à la réalisation de la carte
mondiale librement accessible. L’exportation de données géographiques sur
OpenStreetMap permet aux utilisateurs lorsqu’ils se connectent au site de
rechercher et d’accéder à des informations dans la base de données exportée sur
un fond de carte. Pour exporter des données géographiques dans la base de
données OpenStreetMap plusieurs étapes sont à suivre :
- Édition de la cartographie
Grâce à JOSM on a édité une carte exportable en format OSM.
- Validation de la cartographie
La validation permet de voir les erreurs lors de l’édition de carte, de les
corriger et permettre leur exportation sur OpenStreetMap.
- Exportation de la carte
L’exportation se fait via le compte OpenStreetMap de l’éditeur de la carte.
Si les données à exporter sont valides, après quelques heures, ceux-ci sont
disponibles sur le site de OpenStreetmap.
6.2.2. Utilisation des données sur OpenStreetMap
Lorsqu’on se connecte au site OpenStreetMap, on peut :
- Rechercher un lieu (Figure 6-3) à partir de son adresse (Ex. :
166 rue 12.289 Cotonou).
- Identifier l’emplacement de l’utilisateur connecté.
- Tracer des itinéraires. (Figure 6-4)
86
Figure 6- 4 : Définition d’adresses pour le tracé d’itinéraire dans OSM.
Figure 6- 5 : Tracé d’itinéraire dans OSM.
87
6.3. Développement de l’application.
6.3.1. Présentation de l’application mise en œuvre.
Le client Web mapping Lizmap nous offre de configurer la diffusion de nos
données géographiques sur le net. On se connecte en tant qu’administrateur
(Figure 6-5) via l’interface suivante :
Figure 6- 6 : Interface de connexion à l’application en tant qu’administrateur
On peut accéder en local à l’application (Figure 6-6) via le lien :
http://localhost/lizmap/lizmap-web-client-
2.11.2/lizmap/www/index.php/view/map/?repository=geolocalisation&project=
Haie_vive
88
Figure 6- 7 : Interface d’acceuil de l’application
On peut distinguer sur la page d’accueil quatre zones principales :
- Le fond de carte:
C’est la partie centrale de l’interface, elle présente la numérotation des rues
(Figure 6-7) et les points d’intérêt recensés (Figure 6-8) dans la zone de la haie
vive.
89
Figure 6- 8 : Fond de carte visualisé dans l’application
Figure 6- 9 : Fond de la carte avec les adresses des maisons.
- La légende :
Elle présente les étiquettes de reconnaissance des points d’intérêts et les
différentes couches disponibles sur la carte (Figure 6-9).
90
Figure 6- 10 : Légende de la carte.
- Les outils de navigation :
On y retrouve les outils de Zoom, de déplacement et de positionnement sur
la carte (Figure 6-10).
Figure 6- 11 : Outils de navigation
91
- L’onglet de localisation
Elle permet de rechercher (Figure 6-11) et d’afficher des adresses sur la
carte (Figure 6-12).
Figure 6- 12 : Onglet de localisation affichant la recherche de la boutique
African Wink.
Figure 6- 13 : Affichage de la boutique African Wink sur la carte.
6.4. Utilisation de la cartographie numérique pour un GPS de
navigation routière
En effet notre cartographie numérique exportée en format GPX permet
l’obtention d’un support cartographique pour un module GPS d’assistance à la
navigation. Les différentes traces et points de cheminement enregistrés permettent
92
une localisation des lieux à partir de leur adresse. Grâce à cette carte en format
GPX, on pourra sur un GPS de navigation:
- Faire de la reconnaissance de point à partir de leur adresse sur
un module GPS d’assistance à la navigation.
- En utilisant des algorithmes d’optimisation de coût de chemin,
tracer l’itinéraire entre des points de la ville de Cotonou
93
Chapitre 7 :
Discussion
Ce projet a consisté à mettre en œuvre une solution de géolocalisation des
adresses d’un échantillon de la ville de Cotonou pour faciliter la livraison à
domicile par les entreprises postales. Il permet : la recherche sur une carte
numérique de la position géographique d’une adresse à partir de son code, la
recherche d’un point d’intérêt à partir de son nom et la localisation de la position
de la personne connectée.
La réalisation de ce projet intervient dans le but d’offrir une solution telle
que Google map, Bing map ou encore OpenStreetMap qui n’offrent pas des
cartographies conforme à celle établie par la mairie de Cotonou. En effet ces
plateformes ne permettent pas de retrouver des rues ou des adresses à partir de
l’adressage fait par la mairie de Cotonou. Notre plateforme offre donc l’affichage
d’une carte échantillon de la ville de Cotonou avec la possibilité de localiser des
adresses avec la précision de la rue, du lot et de la numérotation qui leurs sont
attribués. Néanmoins certaines fonctionnalités du système telles que la
localisation d’un livreur sur la carte et le tracé d’itinéraire ne sont pas prises en
compte par la plateforme réalisée. Ces fonctionnalités nécessitent l’intégration de
nos travaux à une plateforme web de Gestion des livraisons d’une entreprise
postale, la mise en œuvre d’algorithmes de plus court chemin et la récupération
de la position géographique d’un utilisateur connecté depuis le navigateur.
7.1. Intégration du projet à une plate-forme web de gestion de
livraison : Openlayers.
94
Pour la livraison des colis, les entreprises postales utilisent généralement
des applications web de gestion de suivi des livraisons par les clients. De
nombreux systèmes (généralement des applications Web) ont été conçus pour
mettre à la disposition des opérateurs de la logistique du transport des mécanismes
pour le suivi des biens par leurs clients.
OpenLayers quant à lui permet de facilement encapsuler des cartes
dynamiques, à partir d’une multitude de sources, dans n’importe quelle page web.
OpenLayers fournit un ensemble étendu d’outils et de “widgets” cartographiques,
similaire à l’API Google Maps. Toutes les fonctionnalités fonctionnent dans le
navigateur web, ce qui rend OpenLayers facile à installer, sans aucune
dépendance côté serveur. Les caractéristiques de Openlayers font de lui un outil
intégrable à n’importe quel système SIG pour l’affichage sur application web de
données cartographiques :
- API Javascript simple à utiliser, conçue pour rendre le
développement facile,
- Support de protocoles standards et personnalisés pour interagir
avec les serveurs,
- Outils pour créer une interface utilisateur personnalisée
simple, Support pour des rendus dans les différents navigateurs (en utilisant
les formats SVG, VML ou Canvas), permettant le développement de
cartographies en ligne avancées,
- Support des solutions mobiles (en se concentrant sur la gestion
des interfaces tactiles),
- Capacité à charger des couches cartographiques à partir de
nombreuses sources :
Couches commerciales: Google, Bing
Standards OGC: WMS, WMTS, WFS, WFS-T, GeoRS,
GML
95
Autres: OpenStreetMap (OSM), ArcGIS, Images,
MapGuide, MapServer, TileCache
- Capacité à parser les données vectorielles et les métadonnées
dans de nombreux formats : Atom, ArcXML, GeoJSON, GeoRSS, KML,
OSM, SLD, WMTS.
7.2. Calcul d’itinéraire
Le calcul d'itinéraire consiste à marquer un point de départ et un point
d'arrivée puis de tracer sur la carte le chemin optimal. Ces points sont sélectionnés
sur la carte directement ou définis par leurs coordonnées saisies au clavier. Pour
la mise en œuvre de cette fonctionnalité, nous étudierons le module pgRouting.
PgRouting est une extension de PostGIS qui ajoute les fonctionnalités de routing
au couple PostGIS/PostgreSQL. PgRouting est un développement antérieur à
pgDijkstra [9].
pgRouting fournit les fonctions pour déterminer des itinéraires et appliquer
des algorithmes de plus court chemin :
- Plus court chemin Dikstra : algorithme de routage sans
heuristique,
- Plus court chemin A-Étoile : routage pour un grand ensemble
de données (avec heuristiques),
- Plus court chemin Shooting-Star: routage prenant en compte le
sens giratoire (avec heuristiques),
- Problème du voyageur de commerce (TSP),
- Distance de pilotage (Isolines).
96
7.3. Récupération de position géographique à partir du
navigateur
La géolocalisation fait partie des API gravitant autour de HTML5 et des
nouvelles fonctionnalités introduites par la mobilité. Ses usages sont nombreux et
souvent corrélés avec des bases de données de renseignements géographiques :
- Plans/cartes, calculs de position et d'itinéraires
- Renseignements locaux en mobilité (points d'intérêts proches)
- Résultats contextualisés sur les moteurs de recherche
- Méta-informations jointes aux photos/vidéos
Différentes techniques sont mises à contribution avec plus ou moins de
précision pour obtenir les coordonnées de géolocalisation. Elles peuvent être
combinées pour affiner le résultat au cours du temps.
- Par satellite GPS (mobiles)
- Par triangulation GSM/3G (mobiles)
- Par triangulation WiFi (mobiles et bases de données adresses
MAC)
- Par adresse IP (correspondance avec bases de données)
Si les deux premiers principes peuvent être mis en œuvre directement par
les plateformes mobiles (smartphones et tablettes), les suivants dépendent de
requêtes formulées à des bases de données et peuvent aussi être employés par les
navigateurs classiques sur des postes fixes.
97
Conclusion et perspectives
Conclusion et perspectives
98
Conclusion et perspectives
Le domaine des SIG avec le développement du Web mapping devient
incontournable et son utilisation est faite dans tous les secteurs d’activités. Il est
donc très utile de pouvoir l’utiliser pour augmenter la productivité dans le
domaine postal au Bénin comme cela se fait déjà dans beaucoup d’autres pays. La
solution apportée étant de pouvoir mettre à disposition d’un tel secteur des outils
de géolocalisation des adresses, la difficulté majeure rencontrée est l’inexistence
de cartographie numérique actualisée du pays et en particulier de la ville de
Cotonou. Il s’est donc agi dans nos travaux de concevoir une cartographie
numérique de la ville. Mais le réel besoin des livreurs des entreprises postales
reste de pouvoir localiser précisément les adresses des clients, et d’avoir accès
aux informations de localisation n’importe où. Il a donc fallu faire une étude pour
le choix des différents outils à utiliser pour répondre aux besoins recensés.
La mise en œuvre de notre projet offre alors la possibilité d’accéder à la
cartographie numérique via internet, de pouvoir rechercher des adresses et aussi
de pouvoir localiser sa position exacte sur la carte afin de s’orienter jusqu’à
destination. Aussi nous avons fait l’étude d’un système à mettre en œuvre afin
d’intégrer la plateforme de localisation des adresses que nous avons mis en œuvre,
à une plateforme de gestion des livraisons d’une entreprise postale afin
d’optimiser l’usage de ces deux.
Malgré les solutions apportées aux différents problèmes recensés, il
importe aussi de pouvoir réellement intégrer cet outil à une plateforme de gestion
des livraisons, afin d’améliorer la qualité de service offerte par les entreprises
postales à leur clientèle. Ceci permettra un réel suivi de la position des livreurs et
donc des livraisons par les clients en temps réel. Aussi l’étude des algorithmes de
plus courts chemins permettra la mise en œuvre sur la plateforme, de la possibilité
de tracé des itinéraires optimum et donc l’amélioration des outils de localisation
et de navigation offerts par le système. Pour éviter toute intrusion dans le système
Conclusion et perspectives
99
il faudra aussi développer une politique de sécurisation de la plateforme mise en
œuvre.
Bibliographie
100
Bibliographie
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[50] https://www.arcgis.com (consulté le 07/08/2015)
104
Annexes
105
Annexe A :
Constitution d’un fichier
GPX
La racine du fichier (<gpx>) peut contenir :
- Des métadonnées (<metadata>), décrivant le contenu du
fichier GPX par :
un nom (<name>),
une description (<desc>),
l'auteur du fichier (<author>) comprenant son nom, une
adresse mail et un lien vers son site web,
un copyright (<copyright>) précisant la licence et l'année,
un ou plusieurs liens (<link>) vers des informations
additionnelles (page web, photo, vidéo, etc.),
la date et l'heure de création du fichier (<time>),
un ou plusieurs mots-clés,
les frontières couvertes par le fichier GPX
(latitudes et longitudes minimum et maximum)
Optionnellement, des extensions (<extensions>) permettant
d'ajouter librement des éléments XML définis dans un autre espace de
noms (namespace) afin d'étendre les capacités du fichier
- Une liste de points de cheminement ou waypoint (<wpt>),
chacun étant décrit par :
son altitude en mètres (<ele>)
un horodatage (<time>)
l'orientation magnétique du récepteur GPS en degrés
(<magvar>)
106
la hauteur du géoïde ("niveau de la mer") au-dessus de
l'ellipsoïde WGS 84, tel que décrit dans la spécification des messages
NMEA GGA (<geoidheight>)
un nom (<name>)
un commentaire (<cmt>)
une description (<desc>)
le modèle et le fabricant de l'appareil à l'origine de la
géolocalisation du point (<src>)
le type de (fix) GPS ayant permis l’obtention du point
((fix) 2D, 3D, DGPS...)
le nombre de satellites acquis lors du calcul des coordonnées
(<sat>)
des informations sur les mesures DGPS comme la durée
depuis la dernière mise à jour (<ageofdgpsdata>) ou le l'identifiant de la
station (<dgpsid>),
mais aussi un lien vers une page web d'informations
additionnelles (<link>), le nom exact du symbole illustrant le point sur
l'appareil GPS (<sym>), le type de point (<type>) et la précision (<hdop>
, <vdhop>, <pdop> voir Geometric_dilution_of_precision)
optionnellement des extensions d'un autre espace de
noms (<extensions>)
- Une liste d'itinéraires (<rte>) chacun décrit par :
un nom (<name>)
un commentaire (<cmt>)
une description (<desc>)
le modèle de l'appareil (<src>)
le numéro de l'itinéraire (<number>),
mais aussi un lien vers une page web d'informations
additionnelles (<link>) et le type d'itinéraire (<type>)
optionnellement d'extensions (<extensions>)
L'itinéraire est décrit par une liste ordonnée de points (une
balise <rtept> par point au même format que la balise <wpt> décrite
précédemment) qui représentent l'emplacement des virages permettant de
mener à une destination.
- Une liste de traces ou track (<trk>) chacune décrite par :
un nom (<name>)
un commentaire (<cmt>)
107
une description (<desc>)
le modèle de l'appareil (<src>)
le numéro de la trace (<number>),
mais aussi un lien vers une page web d'informations
additionnelles (<link>), le type d'itinéraire (<type>)
optionnellement des extensions (<extensions>)
La trace est décrite par des segments de trace (<trkseg>), le
passage d'un segment à un autre indique une extinction du récepteur GPS
ou une perte de réception.
Un segment de trace est constitué :
d'une liste ordonnée de points de trace (<trkpt>) dont le
format est identique à la balise <wpt> décrite précédemment
optionnellement d'extensions (<extensions>).
108
Annexe B :
Requêtes SQL de création
de différentes tables de la
base de données
1. Table « Rue » :
CREATE TABLE "Rue"
(
"ID_Rue" serial NOT NULL,
"Adresse_rue" text,
nom_rue text,
type_route text,
coordonees_rue geometry,
CONSTRAINT "Rue_pkey" PRIMARY KEY ("ID_Rue")
)
WITH (
OIDS=FALSE
);
109
ALTER TABLE "Rue"
OWNER TO postgres;
CREATE INDEX "sidx_Rue_coordonees_rue"
ON "Rue"
USING gist
(coordonees_rue);
2. Table « points_interet »
CREATE TABLE points_interet
(
id integer NOT NULL DEFAULT
nextval('point_interet_id_seq'::regclass),
nom text,
adresse_rue numeric,
type text,
coordonnes geometry,
nom_rue text,
code_maison numeric,
CONSTRAINT "clé prim" PRIMARY KEY (id)
)
WITH (
OIDS=FALSE
110
);
ALTER TABLE points_interet
OWNER TO postgres;
CREATE INDEX sidx_points_interet_coordonnes
ON points_interet
USING gist
(coordonnes);
3. Table « Spatial_ref_sys »
CREATE TABLE spatial_ref_sys
(
srid integer NOT NULL,
auth_name character varying(256),
auth_srid integer,
srtext character varying(2048),
proj4text character varying(2048),
CONSTRAINT spatial_ref_sys_pkey PRIMARY KEY (srid),
CONSTRAINT spatial_ref_sys_srid_check CHECK (srid > 0 AND srid <=
998999)
)
WITH (
111
OIDS=FALSE
);
ALTER TABLE spatial_ref_sys
OWNER TO postgres;
GRANT ALL ON TABLE spatial_ref_sys TO postgres;
GRANT SELECT ON TABLE spatial_ref_sys TO public;
112
Summary
Summary
113
Introduction :
With the evolution of technology and the ever increasing needs of
customers, postal companies can no longer, for their profitability, be limited to
the delivery of letters or folds in postal boxes or packages on their places. It is
important for them, they approach their customers by offering better services. In
the era of the development of electronic commerce through which one can buy or
sell all kinds of products online, postal companies will benefit from avoiding their
clients to move their sites to collect their parcels. Thus, little by little home
delivery grew and customers are willing to seize the opportunity to have them
delivered their mail, packages and parcels at a specific address.
Home delivery is the act of transporting goods and ensure their transport to a
specific destination. Such a service requires that delivery takes place at a desired
address specified by the customer, whether at home or elsewhere. The
development of these new services requires the implementation of home delivery
systems. In fact home delivery is based on knowledge of the recipient's address in
order to be able to deliver the letter, the package or the product, as the driver must
be able to identify and find the delivery address. This type of delivery is facilitated
by the availability of localization tools where the utility geolocation systems
addresses to enable the management of deliveries by the deliveryman.
Despite the scale that have taken the online business and express delivery
worldwide, these activities are still struggling to take off in some countries in
Africa. In Benin this delay is due to the lack of home delivery systems that mainly
involve geolocation addresses.
Addresses geolocation systems are usually integrated GPS digital maps of
areas with address details of the streets and houses. Or any digital mapping
accessible to all and including details of numerations streets and buildings carried
out by the town halls of the cities of Benin, particularly Cotonou exists. To start
real development in areas adjoining the home delivery, then it is important to
implement geolocation systems using digital mapping of cities.
Summary
114
This work is to design a digital map used by all services requiring
geolocation addresses. It will also develop a web platform helping home delivery
by the postal companies.
1. Web Mapping
The most widespread solution currently in online map data, is to create an
image corresponding to the user request. This requires a map server. Map server
is managed by scripting languages that allow it to load dynamically a map to query
response. The server can seek this information in its own resources or on remote
data servers. The architecture of a Web Mapping system is usually client / server.
This system is mainly based on three components (Shema 1):
- Web client applications,
- Map Server,
- Data Server.
Schema 1 : Architecture of a system of Webmapping
Summary
115
1.1. The Web client applications
The client is within Web Mapping, in the form of a web application. It
allows the map servers interrogation. Web client use many web mapping tools
developed with different libraries (Javascript, Java, Php ...).
There are various clients that allow users to visualize geo-referenced maps
from a web page, such as Google maps, Bing Map, OpenLayers, Lizmap.
1.2. Map Server
Map server is a specific server that allows the realization of geo-referenced
maps. It creates maps of images using specific data stored on the database servers
available to them. These map images are sent to web clients require that.
There are two types of map servers:
- The free map servers where the source code is available to the general
public, as GeoServer map server and MapServer.
- Semi-free map servers that allow only to be queried, like Google map
server or Bing Map Server.
1.3. Data Server
Data servers used to make online mapping are Relational Database
Management Systems and Object (ORDBMS) improved. These ORDBMS
introduce spatial data extensions that express all the information concerning the
location, the shape of geographic features and the relationships between them
following the specifications of the Open Geospatial Consortium (OGC) to allow
the storage of data used by map servers. There are a number of database servers
capable of storing the specific data type.
Summary
116
2. Tools used
For the implementation of our work, several tools were used as material and
logic. For software, it’s essentially free tools.
Table 1 : Tools and description
Tools Description
GPS Garmin 76
JOSM OSM Map Editing software version 1.8.0
QGIS Desktop Version 2.12.0
PosgreSQL/PostGIS SGBD version 1.16.1
QGIS Server Version 2.12.0
Lizmap web Client Version 2.11.2
Lizmap plugin Plugin for Lizmap project configuration
Visual Paradigm UML diagram software UML version 12.2
PROJ Projection system library version 4.8.0
Fcgi Fast CGI library version 2.4.0
Apache Web Server Web Server version 2.2.14
117
3. Implementation of the application
Schema 2 : Implementation of application
118
4. Result
You can access locally to the application (Shema 3) with the link:
http://localhost/lizmap/lizmap-web-client-
2.11.2/lizmap/www/index.php/view/map/?repository=geolocalisation&project=
Haie_vive
Schema 3 : Home Application interface
We can be distinguished on the home page four main areas:
- The map:
This is the central part of the interface, it has the numbering of streets (Schema
4) and points of interest identified (Shema 5) in the « haie vive » area.
Summary
119
Schema 4 : Base map displayed in the application
Schema 5 : Background map with the addresses of the houses.
- The legend :
It presents the attractions recognition’s labels and different layers available on
the map (Shema 6).
Summary
120
Schema 6 : Legend of the Map.
- Navigation’s tools :
It includes Zoom’s tools, movement’s tools and positioning’s tools on the
map (Schema 7).
Schema 7 : Navigation tools
- Location’s tab
Summary
121
It allows you to search (Schema 8) and display (Schema 9) addresses on the
map
.
Schema 8 : Location tab displaying the search for African Wink shop.
Schema 9 : Displaying the African Wink shop on the map.
Summary
122
Conclusion
The GIS field with Web mapping development is unavoidable and be used
in all sectors. It is therefore very useful to use it to increase productivity in the
postal sector in Benin as is already done in many other countries. The solution
provided is to be able to provide such an address geolocation tools sector, the
major difficulty encountered is the lack of updated digital map of the country and
especially in Cotonou city. It is therefore in our work to develop a digital map of
the city. But the real need of delivery of postal businesses still can pinpoint
customer addresses, and access to location information anywhere. This required
a study for selection of different tools to use to solve identified needs.
Our project implementation offers the possibility to access the digital map on
internet, you can also search addresses and be able to locate its exact position on
the map. Also we did the study of a system to be implemented to integrate location
platform addresses we have implemented to delivery management platform from
a postal company to optimize the use of these two.
Despite solutions of identified problems that we develop, it is also
important to actually integrate this tool to a delivery management platform, to
improve the quality of service offered by postal companies to their customers.
This will allow for effective monitoring of the position of delivery and thus
shipments by customers in real time. Also the study of shortest path algorithms
enable implementation on the platform, the possibility of optimum routes drawing
and thus improving tool positioning and navigation offered by the system. To
prevent any intrusions in the system it will also develop security policy on this
platform.
Table des matières
123
Table des matières
Sommaire ................................................................................................................ i
Dédicaces .............................................................................................................. iii
Remerciements ..................................................................................................... iv
Liste des sigles et abréviations ............................................................................. vi
Liste des tableaux ................................................................................................. ix
Liste des figures ..................................................................................................... x
Résumé ............................................................................................................... xiii
Abstract ............................................................................................................... xiv
Introduction Générale ............................................................................................ 2
1. Contexte, justification et problématique. ...................................................... 3
1.1. Cadre d’étude : DGCEP ......................................................................... 3
1.2. Contexte et justification ......................................................................... 5
1.3. Problématique ......................................................................................... 7
2. Objectifs ........................................................................................................ 7
Première Partie : Synthèse bibliographique .......................................................... 9
Chapitre 1 : Les Systèmes d’Informations Géographiques ............................. 10
1.1. Présentation des Systèmes d’Informations Géographiques ................. 10
1.2. Fonctionnement des SIG ...................................................................... 15
Chapitre 2 : Le Web Mapping ......................................................................... 28
2.1. Présentation du Web Mapping ............................................................. 28
2.2. Fonctionnement d’un système de web mapping .................................. 30
2.3. Les outils de Webmapping ................................................................... 33
Table des matières
124
2.3.1. Les serveurs cartographiques ............................................................ 34
2.3.2. Les solutions coté serveur ................................................................. 34
2.3.3. Les solutions coté client .................................................................... 35
Deuxième Partie : Matériel et Méthodes ............................................................. 36
Chapitre 3: Choix techniques .......................................................................... 37
3.1. Édition de la cartographie numérique .................................................. 37
3.3. Les logiciels coté client ou logiciels de SIG bureautiques .................. 40
3.4. Le serveur cartographique .................................................................... 42
3.5. Les bases de données ............................................................................ 45
3.6. Les logiciels cotés serveur ou clients web cartographiques. ................ 53
3.7. Bilan des outils utilisés ......................................................................... 54
Chapitre 4 : Réalisation de la cartographie numérique ................................... 56
4.1. Fond de carte OpenStreetMap .............................................................. 56
4.2. Construction de la cartographie numérique ......................................... 57
4.3. Intégration des données géographiques locales avec JOSM ................ 58
4.4. La cartographie numérique pour GPS de navigation routière ............. 59
Chapitre 5: Réalisation de l’application .......................................................... 62
5.1. Méthode de développement ................................................................. 62
5.2. Architecture de l’application ................................................................ 76
5.3. Construction de la base de données ..................................................... 78
5.4. Mise en œuvre du projet QGIS ............................................................ 79
Troisième Partie : Résultats et Discussion .......................................................... 80
Chapitre 6 : Résultats obtenus ......................................................................... 81
6.1. Réalisation de la cartographie numérique ............................................ 81
Table des matières
125
6.2. Accéder à la cartographie numérique via internet ............................... 84
6.3. Développement de l’application. ........................................................ 87
6.4. Utilisation de la cartographie numérique pour un GPS de navigation
routière ......................................................................................................... 91
Chapitre 7 : Discussion ................................................................................... 93
Conclusion et perspectives .................................................................................. 98
Bibliographie ..................................................................................................... 100
Webographie...................................................................................................... 102
Annexes ............................................................................................................. 104
Annexe A : Constitution d’un fichier GPX ................................................... 105
Annexe B : Requêtes SQL de création de différentes tables de la base de
données .......................................................................................................... 108
Summary............................................................................................................ 112
Introduction : ................................................................................................. 113
1. Web Mapping ........................................................................................ 114
2. Tools used .............................................................................................. 116
3. Implementation of the application ........................................................ 117
4. Result ..................................................................................................... 118
Conclusion ..................................................................................................... 122
Table des matières ........................................................................................... 123