documentation

Les services d’images tuilées permettent de mettre à disposition d’utilisateurs distants des images géoréférencées, via une simple requête HTTP.

Ils mettent en oeuvre le protocole WMTS (Web Map Tile Service) qui est un standard défini par l’OGC (Open Geospatial Consortium). On peut consulter le document de référence sur le site de l’OGC.

Principe

Les requêtes WMTS sont des références directes aux images demandées dans un système de cache précalculé. Cela permet d’avoir des temps de réponse nettement plus rapides que pour le WMS qui doit calculer une image côté serveur à chaque requête.

Le cache d’images repose sur un maillage rectangulaire régulier de la zone couverte, une image étant associée à chaque maille (appelée aussi tuile). Pour pouvoir représenter cette zone à différents niveaux d’échelles (ou niveaux de zoom), des maillages de plus en plus fins sont définis pour la zone. Le cache d’images ainsi tuilées apparait donc comme une pyramide dont chaque niveau de zoom représente un étage.

Chaque type de donnée servie (Orthoimagerie, cartes, …) nécessite ainsi le pré-calcul d’une telle cache dans une projection donnée, hébergé sur l’infrastructure Géoportail.

Pour obtenir une image, une requête WMTS comporte donc des paramètres précisant : le type de données (LAYER), la pyramide de tuiles (TILEMATRIXSET) et le maillage (TILEMATRIX) correspondant au niveau de zoom voulu et les coordonnées de la tuile dans ce maillage (TILECOL et TILEROW).

Le Géoportail propose un unique service d’images tuilées implémentant le protocole WMTS et permettant d’accéder aux ressources dans les projections suivantes :

• projection mondiale Web Mercator (EPSG:3857)
• projection Lambert 93 (EPSG:2154)

Les ressources en projection mondiale Web Mercator correspondent à des images précalculées nativement dans les caches d’images du Géoportail.
Les ressources en projection Lambert 93 correspondent à des images calculées à la volée à partir des caches d’images du Géoportail.

L’URL d’accès est https://wxs.ign.fr/CLEF/geoportail/wmts?
Le paramètre CLEF doit être remplacé par une de nos clés partagées disponible dans notre onglet service web. Seul l'accès aux services web issus de données SCAN 25/100/OACI reste soumis à l'utilisation d'une clé personnelle, disponible via inscription sur ce site.

Les serveurs WMTS du Géoportail répondent aux trois types de requêtes WMTS suivantes :

• GetCapabilities : renvoie les paramètres du service, la définition des maillages et les couches disponibles (une couche WMTS correspond à une ressource) avec les informations permettant de paramétrer les requêtes suivantes
• GetTile : renvoie une image précalculée de la pyramide
• GetFeatureInfo : renvoie des informations additionnelles sur un endroit d’une image retournée (optionnelle)

 Exemple de requête WMTS :

Requête	Résultat
https://wxs.ign.fr/essentiels/geoportail/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetTile &VERSION=1.0.0&LAYER=ORTHOIMAGERY.ORTHOPHOTOS&TILEMATRIXSET=PM &TILEMATRIX=14&TILECOL=8180&TILEROW=5905&STYLE=normal&FORMAT=image/jpeg

Les paramètres qui peuvent être utilisés dépendent de la requête soumise (GetCapabilities, GetTile, GetFeatureInfo). Ils peuvent être communs ou spécifiques, obligatoires ou optionnels. Les principaux paramètres utilisés sont les suivants (liste non exhaustive) :

Paramètres communs

    SERVICE : le type de service (ici : "WMTS")
    VERSION : la version du service utilisée (1.0.0)
    REQUEST : la requête adressée au serveur (GetCapabilities, GetTile ou GetFeatureInfo)

Paramètres spécifiques GetTile

    LAYER : la couche demandée (JPG ou PNG)
    TILEMATRIXSET : Le nom de la pyramide d’images
    TILEMATRIX : Le nom de la matrice qui contient la tuile
    TILEROW : Le numéro de ligne du coin supérieur gauche de la tuile
    TILECOL : Le numéro de colonne du coin supérieur gauche de la tuile
    FORMAT : le format de sortie du fichier image
    STYLE : le nom d’un style de rendu de la couche à appliquer

Paramètres spécifiques GetFeatureInfo

Une requête GetFeatureInfo reprend les paramètres d’une requête GetTile permettant d’obtenir une image et rajoute les paramètres suivants indiquant un point dans l’image et le format à utiliser pour retourner la réponse.

• INFOFORMAT : le format - type-mime - de la réponse à la requête : (ex. : text/html)
• I : abscisse d’un point dans l’image en pixels
• J : odronnée d’un point dans l’image en pixels

Les données disponibles correspondent aux ressources affectées à la clé partagée ou personnelle. On peut en obtenir la liste à l’aide de d’une requête GetCapabilities sur le service :

https://wxs.ign.fr/essentiels/geoportail/wmts?SERVICE=WMTS&REQUEST=GetCapabilities

La liste des ressources possibles (indépendamment des droits relatifs à une clé) pour chaque service peut être consultée ici sous forme de tableau ou là par thématique.

Le paramètre FORMAT permet de spécifier le type mime des images retournés (exemple : “image/jpeg” ou “image/png”).

La liste des formats disponibles pour une couche est consultable dans le document de réponse à la requête GetCapabilities du service concerné (cf. adresses ci-dessus).

La plupart des couches WMTS sont disponibles dans un seule style ayant pour nom “normal”. Toutefois, certaines couches peuvent être servies dans différents styles. La liste des styles disponibles est consultable dans le document de réponse à la requête GetCapabilities du service concerné (cf. adresses ci-dessus).

Par exemple, la ressource WMTS-Géoportail - Parcelles cadastrales (nom technique : CADASTRALPARCELS.PARCELS) est disponible en plusieurs styles :

Les tuiles pré-générées par le serveur Géoportail ont une taille de 256 x 256 pixels. Les coordonnées origines pour chaque niveau de zoom sont le (0,0) de la projection utilisée.

Les pyramides des caches d’images du Géoportail pour le WMTS comportent 21 niveaux de zoom.

Les tableaux ci-dessous indiquent pour chaque niveau de zoom, la correspondance avec son échelle cartographique approximative et sa résolution (taille terrain couverte par un pixel).

NB : L’échelle cartographique approximative est calculée à partir de la résolution en utilisant une dimension arbitraire de pixel de 0.28mm x 0.28mm (définie dans le standard WMTS) selon la formule :

Résolutions et échelles en WebMercator Sphérique (EPSG:3857) :

Le tableau ci-dessous indique les résolutions et échelles définies pour les pyramides calculées en projection Web Mercator Sphérique (EPSG:3857), projection par défaut du Géoportail.

Les seuils de zoom sont définis pour chacune des ressources dont vous trouverez la description ici.

Résolutions et échelles en Lambert 93 (EPSG:2154) au pas de 10 cm :

Le tableau ci-dessous indique les résolutions et échelles définies pour les pyramides calculées en projection Lambert 93 (EPSG:2154) au pas de 10cm, servies par le service dédié "WMTS Lambert 93".

Les seuils de zoom sont définis pour chacune des ressources dont vous trouverez la description ici.

Résolutions et échelles en Lambert 93 (EPSG:2154) au pas de 5 cm (PCRS) :

Le tableau ci-dessous indique les résolutions et échelles définies pour les pyramides calculées en projection Lambert 93 (EPSG:2154) au pas de 5cm (PCRS), servies par le service dédié "WMTS Lambert 93".

Les seuils de zoom sont définis pour chacune des ressources dont vous trouverez la description ici.

Une requête WMTS GetTile permet de récupérer une image référencée dans une pyramide de tuiles. On explique ici la démarche permettant de trouver les coordonnées d’une tuile recouvrant un point en coordonnées géographiques à une échelle donnée de façon à fabriquer la requête GetTile correspondante.

Exemple :

On veut composer la requête WMTS permettant de charger l’image des photographies aériennes géoréférencée en WebMercator recouvrant les coordonnées géographiques : 2°28’44.1”, 48°48’20.3” à l’échelle 1/2133ième.

La démarche consiste à ramener les coordonnées dans le système de projection du cache WMTS choisi (WebMercator) et de convertir ces coordonnées en coordonnées de tuiles dans le maillage du niveau voulu.

Il faut d’abord convertir les coordonnées dans le système de projection cible : Web Mercator.

Les coordonnées initiales (lon : 2°28’44.1”, lat : 48°48’20.3”) en degrés sexagésimaux, donnent en degrés décimaux : (lon : 2.478917, lat: 48.805639).

La conversion de ces coordonnées géographiques en coordonnées WebMercator peut se faire à l’aide divers outils. Par exemple : Circé en mode interactif, PROJ.4 ou son portage en javascript (Proj4js) en mode programmation…

On obtient les coordonnées suivantes en WebMercator : (x : 275951.78, y : 6241946.52)

Le document de réponse à la requête WMTS GetCapabilities contient les caractéristiques des différentes pyramides servies via les balises XML <TileMatrixSet> qui ont la structure suivante :

Chaque sous-balise <TileMatrix> permet de décrire un niveau donné de la pyramide. Le niveau de zoom correspondant à l’échelle 1/2133ième est le niveau 18.

Le maillage d’un niveau peut se représenter comme ceci :

Il est à noter qu’en WMTS, les axes du repère de la grille sont orientés de gauche à droite pour les abscisses et de haut en bas pour les ordonnées. Le point origine est en haut à gauche.

L’origine du niveau est à récupérer dans les capabilities du service, dans la balise <TopLeftCorner>. Dans notre cas :

Ramenées à ce point origine, les coordonnées en Web Mercator dans le repère de la grille sont donc :

Il ne reste plus qu’à déterminer le nombre de tuiles en X (TILECOL) et en Y (TILEROW) qu’il faut pour arriver du point origine aux coordonnées voulues.

Une tuile fait 256 pixels sur 256 pixels et au niveau 18, un pixel couvre 0.5971642835 mètres x 0.5971642835 (résolution lue dans le tableau précédent). Une tuile du niveau 18, couvre donc 152.874056576 mètres x 152.874056576 mètres.

En X, il faut 132 877 tuiles pour arriver aux coordonnées voulues

En Y, il faut 90 241 tuiles pour arriver aux coordonnées voulues

Les paramètres TILEROW/TILECOL sont donc : (90241, 132877).

Pour vous aider avec les paramètres évoqués ci-dessus, vous pouvez consulter l'outil cartographique ci-dessous (Cliquez sur la tuile pour avoir ses informations)

Ainsi, la requête WMTS suivante permet de charger l’image des photographies aériennes géoréférencée en WebMercator recouvrant les coordonnées géographiques : 2°28’44.1”, 48°48’20.3” à l’échelle 1/2133ième :

Paramètre CLEF à remplacer par la clé partagée "essentiels" ou "ortho" dans l'exemple.

Noter que le paramètre TILEMATRIX correspond à l’identifiant du niveau de zoom de la pyramide lu dans le document de réponse à la requête GetCapabilities : <TileMatrix> / <ows:Identifier>.