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Appel à commentaires flux sur les MNS (modèles numériques de surface)

1 Décembre 2017

L'IGN réfléchit actuellement à la diffusion en web services de ses modèles numériques de surface (MNS) pour favoriser le développement de services innovants liés à l'environnement, l'énergie, la gestion du patrimoine, la propagation des ondes, etc.

Avant de généraliser la publication à la France entière, l’Institut souhaite recueillir les avis des utilisateurs potentiels sur :

  • les options techniques de publication à retenir (résolution, projection, standard)
  • les utilisations envisageables compte tenu de la résolution des données disponibles
  • les services additionnels à proposer autour des flux MNS pour les rendre plus directement utiles

Edit. du 01/12/2017 : La validité de la clé proposée est étendue au 31 mars 2018

Edit. du 13/11/2017 : Ajout d’exemples d’utilisation dans l’article

Edit. du 12/10/2017 : La validité de la clé proposée est étendue au 30 novembre 2017

Les flux disponibles

L’IGN a publié un flux sur un seul département, la Haute-Loire (43), représentatif des prises de vues aériennes départementales réalisées. Ce département ne bénéficie donc pas d’une résolution “hors normes” qui biaiserait le test quant à la qualité intrinsèque des données.

Les MNS sont, comme les modèles numériques de terrain, des données maillées. Ce sont donc un flux de type WMS et WMTS qui est proposé:

  • ELEVATION.ELEVATIONGRIDCOVERAGE.HIGHRES.MNS en WMS et WMTS (niveaux 3 à 17 (42cm))
  • ELEVATION.ELEVATIONGRIDCOVERAGE.HIGHRES.MNS.L93 en WMS et WMTS (niveaux 0 à 19 (25cm))
  • ELEVATION.ELEVATIONGRIDCOVERAGE.HIGHRES.MNS.SHADOW en WMS uniquement

Les deux premières données sont destinées au calcul. La seule ressource destinée à la visualisation est la couche d’estompage, qui permet d’illustrer ce qui apparaît sur un MNS. Elle est visible sur le site Géoportail (Attention : les dimensions de l’image du MNS sont limitée à 2000pxx2000px”) :

https://www.geoportail.gouv.fr/carte?c=3.6673782356489912,45.193297452568174&z=15&l0=GEOGRAPHICALGRIDSYSTEMS.MAPS.SCAN-EXPRESS.STANDARD::GEOPORTAIL:OGC:WMTS(1)&l1=LIMITES_ADMINISTRATIVES_EXPRESS.LATEST::GEOPORTAIL:OGC:WMTS(0.55)&d2=1542084(1)&permalink=yes

MNS

Avertissement :
Il existe des artefacts d’interpolation sur l’estompage (rayures diagonales). L’IGN est conscient de l’existence de ces artefacts et travaille à l’amélioration de la visualisation de l’estompage.

L’ensemble des ressources est disponible sur la clé externe bxsq2vie25e3rlp5vjfwn27m jusqu’au 31 mars prochain.

Les GetCapabilites associés sont :

Mont Bar sans Estompage appliqué au MNS - Visible sur le Géoportail Mont Bar avec Estompage appliqué au MNS - Visible sur le Géoportail
Mont Bar sans Estompage appliqué au MNS - Visible sur le Géoportail Mont Bar avec Estompage appliqué au MNS - Visible sur le Géoportail

Les conditions du test

Ces ressources a été publiées aux conditions de la “licence d’évaluation ou de démonstration” :

“La licence d’évaluation ou de démonstration autorise le licencié, pour une durée définie dans la licence, à utiliser les données de l’IGN dans le but de prendre connaissance de leur contenu, de leur qualité et de leurs spécifications, de tester leur adaptation aux usages du licencié, de mettre au point et de promouvoir l’application ou le service qu’il développe. L’utilisation des données est limitée aux évaluations, tests ou démonstrations réalisées par le licencié”

Utiliser les données pour réaliser des calculs : quelques conseils

Au-delà de la simple visualisation, il est possible grâce au flux WMS de récupérer les données brutes et de les utiliser pour effectuer des calculs. L’exemple suivant explique comment récupérer une dalle à la résolution nominale en GeoTIFF ou en BIL par le flux WMS.

Télécharger des données depuis le flux WMS est plus souple car il permet de spécifier le format, l’étendu, le style de rendu et la résolution de la donnée.

Quelle projection ?

Il est préférable d’utiliser directement les données en L93. On évite ainsi des effets de bord dus à une reprojection. Ces données sont disponibles sur le flux WMS sous le nom de ‘ELEVATION.ELEVATIONGRIDCOVERAGE.HIGHRES.MNS.L93’.

Quel format ?

Le format GeoTIFF permet d’obtenir le géoréférencement directement dans l’image. Il est donc plus facile à travailler avec d’autres données géoréférencées. Le format BIL, couramment utilisé pour diffuser les MNT est également disponible. La dénomination exacte du format est ‘image/x-bil;bits=32’.

Pour ces deux formats les données sont fournies sous forme de données d’altitude brute au format float-32 (à chaque pixel de l’image est associée une altitude).

Quelle résolution ?

Les données brutes utilisées pour le flux WMS servant les données MNS ont une résolution de 25cm.

Les données sont pré-calculées par le service pour les résolutions du type 25cm x 2^n. Hors de ces résolutions, le service va procéder à une interpolation pour fournir la résolution souhaitée.

Quel style ?

Pour permettre une visualisation directe des données via le flux WMS, il est possible de lui faire effectuer un traitement spécifique. Il s’agit soit de calculer des teintes hypsométriques (couleurs variables suivant l’altitude) soit de calculer l’estompage (dégradé de gris permettant d’appréhender le relief sur les fonds cartographiques). Ces différentes manières d’accéder à l’information sont déterminées par l’usage du paramètre style dans la requête WMS.

  • Le style ‘normal’ permet d’accéder aux données brutes.

  • Le style ‘hypso’ aux teintes hypsométriques.

  • Les styles ‘estompage’ et ‘estompage_habillage’ permettent de visualiser l’estompage.

Exemple de requêtes

Le tableau ci-dessous fournit des exemples de requêtes à différentes résolutions.

XMin XMax YMin YMax WIDTH HEIGHT Rés. Requête données brute Requête teintes hypso Requêtes calcul estompage
784000 784250 6444000 6444250 1000 1000 25cm requete 25cm brute requete 25cm hypso requete 25cm estompage
784000 784500 6444000 6444500 1000 1000 50cm requete 50cm brute requete 50cm hypso requete 50cm estompage
784000 785000 6444000 6445000 1000 1000 1m requete 1m brute requete 1m hypso requete 1m estompage
784000 792000 6444000 6452000 1000 1000 8m requete 8m brute requete 8m hypso requete 8m estompage

Récupérer l’altitude d’un point

Il est également possible d’obtenir une donnée correspondant à un point précis. Dans ce cas, il est préférable d’utiliser le format x-bil, permettant d’obtenir des données brutes sans en-tête. Le résultat obtenu est un flottant encodé sur 4 octets (en little endian).

Par exemple :

https://wxs.ign.fr/bxsq2vie25e3rlp5vjfwn27m/geoportail/r/wms?SERVICE=WMS&VERSION=1.3.0&REQUEST=GetMap&FORMAT=image/xbil;bits=32&LAYERS=ELEVATION.ELEVATIONGRIDCOVERAGE.HIGHRES.MNS.L93&STYLES=normal&WIDTH=1&HEIGHT=1&CRS=EPSG:2154&BBOX=784000,6444000,784000.25,6444000.25)

Le résultat de cette requête fournit un fichier de 4 octets. En ouvrant ce dernier avec un éditeur binaire (par exemple hexedit), on trouve la valeur de l’altitude du centre de la boite englobante (bbox) fournit dans la requête.

De manière générale, toutes les requêtes au format x-bil permettent d’obtenir des grilles d’altitudes régulières facilement éditables avec des éditeurs binaires.

Comment faire vos retours ?

L’adresse e-mail “contact.geoservices@ign.fr” ou le forum developpez.com font partie des moyens pour partager vos retours quant à cette proposition.

Votre contact IGN habituel pourra également recueillir et transmettre ces retours.

Un bilan des retours sera fait fin novembre 2017 en vue de décider d’une suite à cette expérimentation de publication des MNS en flux. Merci par avance pour vos contributions et commentaires !