Service de traitement Web (WPS)

Aperçu

Un service de traitement Web (WPS) donne accès à des calculs ou à des modèles qui modifient les données géoréférencées. Un tel service peut être configuré pour offrir toute sorte de fonctions dans un système d’information géographique (SIG) à des clients d’un réseau, y compris l’accès à des calculs ou à des modèles informatiques programmés. La norme du service de traitement Web procure un mécanisme pour déterminer les données géoréférencées nécessaires au calcul, lancer le calcul et gérer les résultats afin que le client puisse y accéder.

Un service de traitement Web peut offrir des calculs aussi simples que la soustraction d’un jeu de nombres géoréférencés d’un autre jeu (p. ex., pour déterminer la différence dans le nombre de cas de grippe à deux saisons distinctes) ou aussi complexes qu’un modèle des changements climatiques mondiaux. Les données nécessaires au service peuvent être accessibles sur un réseau ou un serveur et respecter les normes d’identification et d’échange des données, dont le langage de balisage géographique (GML), le service de mise en correspondance des données tabulaires (TJS) ou les services de catalogues Web (CSW).

Information supplémentaire

Norme

OGC® Web Processing Service

Renseignements connexes

Langage de balisage géographique (GML)

Service de mise en correspondance des données tabulaires (TJS)

Services de catalogues Web (CSW)

Note

La norme du service de traitement Web a été élaborée et publiée par l’Open Geospatial Consortium (OGC).

Information supplémentaire - service de traitement Web (WPS)

Contexte

Norme du service de traitement Web

Opérations propres au service de traitement Web

Mécanismes du service de traitement Web

Profils d’application du service de traitement Web

Contexte

La norme du service de traitement Web (WPS) est le fruit du travail initialement entrepris à l’appui de l’Infrastructure canadienne des données géospatiales (ICDG) et, plus particulièrement, du Service national d'information sur les terres et les eaux (SNITE) et du Système national d'information sur les forêts (SNIF). La norme a été mise en œuvre sous forme de prototype en 2004 par Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAFC). Au cours de la première moitié de 2005, elle a fait l’objet d’une expérience de compatibilité réussie de l’OGC®.

Le service de traitement Web s’appelait à l’origine le « service de géotraitement ». L’appellation a été changée pour « service de traitement Web» tôt lors de son élaboration pour se défaire de l’acronyme anglais « GPS », et éviter la confusion avec l’acronyme anglais du système de positionnement mondial. Depuis que le service de traitement Web est une norme de l’OGC®, le terme « géospatial » est également redondant. La version originale de la norme a été publiée en septembre 2005; la norme actuelle du service de traitement Web de l’OGC® remplace toutes les ébauches antérieures.

Norme du service Web de traitement

La norme du service de traitement Web (WPS) prescrit l’interface avec un tel service et énonce les règles d’uniformisation des données d’entrée et des données de sortie (requêtes et résultats) des services de traitement géospatial, comme une superposition polygonale. La norme définit également la manière dont un client peut demander l’exécution d’un traitement et la méthode de manipulation des résultats connexes. Elle définit une interface qui facilite la publication des traitements géospatiaux de même que la recherche et la liaison de ces traitements par les clients. Dans le cas du service de traitement Web, la publication désigne l’accès aux renseignements sur la liaison lisibles pour une machine et aux métadonnées lisibles pour une personne dans le but de permettre la découverte et l’utilisation du service. Les traitements géospatiaux peuvent comporter des algorithmes, des calculs ou des modèles qui agissent sur les données géoréférencées.

Un service de traitement Web peut être configuré pour offrir aux clients tout type de fonctions d’un SIG, y compris l’accès à des calculs ou à des modèles informatiques programmés. Il peut traiter des entités vectorielles ou des données de trameou effectuer le traitement de toute autre donnée. Le service accepte tout algorithme dont toutes les données d’entrée sont fournies au processus dès le début. Il ne reconnaît pas les échanges avec le client durant l’exécution. Les données nécessaires à un service de traitement Web peuvent être accessibles sur un réseau ou localement sur le serveur du client.

La norme du service de traitement Web est conçue pour permettre à un fournisseur de service d’exposer un processus accessible sur le Web, comme les éléments communs à deux polygones, de manière à ce que les clients puissent entrer des données et exécuter le traitement sans aucune connaissance spécialisée de l’interface physique sous-jacente ou du profil de l’application. Parce que le service de traitement Web offre une interface générique, il peut servir à encadrer d’autres services actuels ou prévus destinés à fournir des services de traitement géospatial. Il procure une manière d’exposer un calcul mathématique de données géospatiales sur l’internet et permet aux utilisateurs :

1. d’annoncer les calculs pris en charge;
2. de nommer les données d’entrée nécessaires, y compris les formats;
3. d’exécuter les données déterminées par un client par l’entremise d’un modèle;
4. de rendre compte de l’état du calcul, y compris de son achèvement;
5. de prévoir le stockage des résultats, le cas échéant;
6. de produire les résultats ou de fournir une adresse URL qui pointe vers les résultats.

Un service de traitement Web donne aux clients réseautés un accès à des calculs et à des modèles informatiques programmés. Le calcul peut être extrêmement simple ou très complexe, avec tout nombre de données d’entrée et de sortie. La norme du service de traitement Web ne définit pas les traitements particuliers reconnus par le service; elle procure plutôt un mécanisme générique qui peut servir à décrire toute sorte de traitements géospatiaux et à les rendre accessibles sur le Web. L’accès au traitement géospatial sur l’internet exige l’élaboration d’une grande variété de services Web pour appuyer les opérations géospatiales et les fonctions sophistiquées de modélisation. Il est important de normaliser la méthode de référencement de ces traitements, afin de réduire la quantité de programmation nécessaire ainsi que de faciliter la mise en œuvre et l’adoption de nouveaux services.

Pour assurer la compatibilité, un document distinct, qui pourrait être appelé « profil d’application », doit préciser chaque traitement et les données d’entrée connexes. Ces données peuvent comporter des formats de données d’image, comme GeoTIFF, ou des normes d’échange des données, comme le langage de balisage géographique (GML).

Par exemple, des données d’entrée d’une opération d’intersection pourraient donner lieu à un polygone en réponse à une requête du service des entités géographiques Web (WFS), où les données d’entrée du service de traitement Web seraient la chaîne d’interrogation du service des entités géographiques Web.

Il faut savoir que la norme du service de traitement Web ne porte pas sur le catalogage, la recherche, la récupération ou l’archivage de l’information créée par ce service.

Opérations propres au service de traitement Web

La norme du service de traitement Web comporte trois opérations obligatoires qu’un client peut demander et qu’un serveur peut exécuter. Ces opérations sont accessibles au moyen de HTTP GET et de HTTP POST.

• GetCapabilities– Permet à un client de demander et de recevoir les documents des métadonnées du service (ou des fonctions) qui décrivent les fonctions mises en œuvre au serveur et énumèrent les traitements exécutés.

Le résultat d’une opération GetCapabilities est un fichier XML qui contient les opérations reconnues par la mise en œuvre de même qu’une liste des noms et des descriptions générales de chaque traitement (c.-à-d., modèle, calcul ou algorithme) offert par le service et les langages reconnus.Cette opération permet aussi la négociation de la version de la spécification utilisée dans les échanges entre le client et le serveur.

• DescribeProcess– Permet à un client de demander et de recevoir des renseignements détaillés sur les traitements exécutables sur le service, y compris les données d’entrée nécessaires, leurs formats reconnus et les données de sortie produites. Cette opération procure à un client une méthode de déterminer les paramètres obligatoires, optionnels et implicites d’un traitement de même que le format des données d’entrée et de sortie.
• Execute– Permet à un client d’exécuter un traitement en particulier reconnu par le service Web de traitement, au moyen des paramètres d’entrée précisés par le client. Ces données d’entrée doivent être déterminées, conformément à la description du traitement, et peuvent tenir lieu de références à des ensembles de données accessibles sur l’internet.

Les données de sortie peuvent être produites sous forme d’une réponse directe à une requête ou pointer vers une ressource accessible sur le Web, c.-à-d., la réponse directe désigne l’emplacement de cette ressource.

Prenons le cas simple d’un traitement qui établit les éléments communs à deux polygones.

Le résultat d’une requête GetCapabilities peut indiquer que le service de traitement Web reconnaît une opération désignée « Intersect » et que cette opération se limite à établir les éléments communs à deux polygones.

Le résultat d’une requête DescribeProcess lancée sur le traitement « Intersect » peut indiquer la nécessiter de saisir deux données d’entrée, soit le premier polygone et le second polygone, dans le langage GML. En outre, le traitement produit un résultat en langage GML, sous forme d’une ressource accessible sur le Web.

Le client exécute alors le traitement au moyen de l’opération Execute. Il choisit de fournir deux polygones d’entrée imbriqués directement dans la requête et détermine que le résultat doit être stocké sous forme d’une ressource accessible sur le Web.

Une fois terminé, le traitement produit un document XML intitulé ExecuteResponse qui précise les données d’entrée et de sortie, indique si le traitement a été réussi et contient, s’il y a réussite, une référence vers un résultat accessible sur le Web.

Ces opérations présentent de nombreuses similitudes avec d’autres services Web normalisés, y compris le service de cartes Web (WMS), le service des entités géographiques Web (WFS) et le service de couverture Web (WCS). Les aspects liés à l’interface que ces autres services ont en commun avec le service Web de traitement font l’objet de la OGC® Web Services Common Implementation Specification.

Mécanismes d’un service de traitement Web

Le service de traitement Web est une interface générique parce qu’il ne précise pas les traitements reconnus. Chaque mise en œuvre du service définit plutôt les traitements reconnus de même que leurs données d’entrée et de sortie connexes. Le service de traitement Web ressemble à un modèle abstrait d’un service Web, pour lequel il faut élaborer et uniformiser des profils afin d’appuyer l’utilisation et d’assurer la compatibilité. Comme pour les autres spécifications (y compris le langage de balisage géographique (GML) et les services de catalogues Web (CSW), ce sont l’élaboration, la publication et l’adoption des profils qui définissent les utilisations particulières de la norme du service de traitement Web.

Les mécanismes de recherche et de liaison du service de traitement Web suivent le modèle établi par le service de cartes Web (WMS) et le service des entités géographiques Web (WFS), par le fait que le service de traitement Web définit une opération GetCapabilities et que les requêtes reposent sur HTTP GET et HTTP POST. Le service de traitement Web ne fait pas que décrire l’interface du service, il précise l’interface de demande et de réponse qui définit la manière :

• de coder les requêtes pour exécuter le traitement;
• de coder les réponses du traitement exécuté;
• d’intégrer les données et les métadonnées dans les données d’entrée et de sortie du traitement exécuté;
• de référencer les données d’entrée et de sortie accessibles sur le Web;
• d’appuyer les traitements à longue exécution;
• de produire des renseignements sur l’état du traitement;
• de produire des erreurs de traitement;
• de demander le stockage des données de sortie du traitement.

Le service de traitement Web permet la fourniture de données d’entrée au moyen de deux méthodes distinctes. Ainsi, les données peuvent être :

• intégrées à la requête Execute, où le service de traitement Web tient lieu de service autonome;
• référencées à une ressource accessible sur le Web, où le service de traitement Web tient lieu d’intergiciel pour les données, par l’obtention des données d’une ressource externe afin d’exécuter un logiciel dans le cadre d’une mise en œuvre locale.

Profils d’application du service de traitement Web

La norme du service de traitement Web permet aux développeurs de services de réutiliser de grandes quantités de codes lors du développement des interfaces Web, tout en facilitant la compréhension chez les développeurs d’applications Web. Toutefois, une compatibilité automatique complète est possible seulement par l’utilisation de profils normalisés. Bien qu’il soit possible d’écrire un client générique pour le service de traitement Web, l’utilisation d’un profil optimise la compatibilité du comportement de l’interface client-serveur de même que le paradigme de publication, de recherche et de liaison.

Pour assurer une grande compatibilité, un profil d’application du service Web de traitement peut préciser chaque traitement afin de décrire la méthode de configuration du service pour exécuter un traitement facilement reconnu. Un profil d’application se compose des éléments suivants :

1. un URN^{Note de bas de page 1} de l’OGC® qui désigne de manière unique le traitement (obligatoire);
2. une réponse référencée à une requête DescribeProcess pour ce traitement (obligatoire);
3. un document lisible pour une personne qui décrit le traitement et sa mise en œuvre (optionnel, mais recommandé);
4. une description du WSDL^{Note de bas de page 2} propre à ce traitement (optionnelle).

Les profils d’application du service de traitement Web sont utilisés par les registres de services Web qui conservent des métadonnées recherchables portant sur de nombreuses instances du service. Les infrastructures géospatiales peuvent établir un service de traitement géospatial et préciser un dépôt qui contient une hiérarchie sémantique de traitements, chacun désigné d’un URN. Un profil d’application du service de traitement Web définit chaque traitement distinct du dépôt et chaque instance du service de traitement Web peut faire référence à cet URN. La norme du service de traitement Web reconnaît totalement cette approche à la recherche normalisée du service axé sur la sémantique.