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Web Feature Service (WFS)

Description

Le « Web Feature Service » (WFS), est un standard OGC de Service Web qui définit une interface d’interopérabilité technique, dédiée à la publication d’objets géographiques (c'est-à-dire des données vecteur) ainsi que leur structure.

L’interface WFS décrit des opérations permettant en premier lieu le téléchargement des entités de données géographiques stockées dans des bases de données. Ces données sont exposées a minima sous forme de flux standard GML (Geographic Markup Language). Des opérations supplémentaires sont définies par WFS permettant la manipulation des données vecteur (création, suppression et mise à jour).

Le standard définit un protocole d’interopérabilité à plusieurs niveaux d'opérations :

  • le premier retourne les métadonnées,
  • le deuxième renvoie les données elles-mêmes (collection d’objets) ou des informations constitutives de ces données (attributs d’un objet),
  • le troisième niveau d’opération, optionnel, permet de modifier/manipuler les données. On parle alors de service WFS-T pour Transactionnel (cf. détails dans la description des opérations).

Le standard WFS ne fait aucune supposition quant à l’architecture technique sur laquelle repose le service. En particulier, aucune exigence ne concerne la manière dont le stockage des données gérées par le service doit être réalisé, ni la nature des applications exploitant le service. Cela en fait un standard pouvant répondre à de multiples usages et types d’architectures. Un service WFS peut être utilisé par des clients variés (clients lourds, clients légers, serveurs d’applications, d’autres services web notamment) et peut exploiter des données stockées et structurées de manières très diverses (fichiers, bases de données centralisées voire distribuées).

La suite du document est consacrée à la description d’un service WFS relatif à la version 1.1, la plus implémentée actuellement. La version 2.0 (aussi norme ISO 19142 depuis fin 2010) n’est pour le moment que peu implémentée ; elle est cependant la version exigée par INSPIRE et fera donc l’objet d’une prochaine fiche.

Fonctionnement

Les types d'usages du WFS

Un WFS peut être implémenté à trois niveaux: soit “basique”, soit “XLink”, soit “transactionnel”.

  • Les WFS basiques donnent un accès en lecture seule (c’est à dire le téléchargement) aux données.
  • Les WFS XLink permettent de plus d’accéder aux objets ou à leurs propriétés par leurs identifiants (cf. opération GetGmlObject) et de résoudre des liens XLink (cf. paramètres traverseXlinkDepth et traverseXlinkExpiry des opérations GetGmlObject, GetFeature et GetFeatureWithLock).
  • Les WFS transactionnels (WFS-T) supportent toutes les opérations des WFS basiques en y ajoutant les opérations de transaction. Un mécanisme de verrouillage est optionnel ; il permet à plusieurs utilisateurs d'effectuer simultanément une série d'opérations comme la création, la mise à jour, la suppression et l'interrogation de différentes entités géographiques sans risque de conflit.

Encodage des requêtes

WFS 1.1 décrit trois formes d’encodage des requêtes, à savoir :

  • HTTP GET avec un encodage KVP (Key-Value-Pair) des requêtes,
  • HTTP POST avec un encodage XML KVP des requêtes,
  • SOAP (c'est-à-dire HTTP POST avec encodage de la requête dans l’élément Body du message SOAP).

Dans la suite du document seul l’encodage HTTP GET / KVP est présenté, étant le plus communément implémenté.

Paramètres des requêtes HTTP GET / KVP

Les noms des paramètres ne sont pas sensibles à la casse, contrairement aux valeurs (GetCapabilities par exemple).

  • Il est conseillé d'écrire les paramètres en majuscules pour une meilleure lisibilité.
  • Les paramètres peuvent être définis dans n'importe quel ordre.
  • Les listes de valeurs doivent utiliser la virgule comme séparateur.
  • Si une virgule ou un espace est présent dans la valeur, celle-ci doit être précédée d’un caractère d’échappement.

Paramètres communs :

  • VERSION (obligatoire, sauf pour l’opération GetCapabilities) : définit le numéro de version du standard WFS utilisé, 1.1.0 par exemple
  • SERVICE (obligatoire) : définit le type de service, obligatoirement WFS pour un service WFS
  • REQUEST (obligatoire) : indique quelle opération du service est invoquée. La valeur doit être le nom d'une opération offerte par le serveur
  • NAMESPACE (optionnel) : définit l’espace de nommage permettant de qualifier un objet géographique ou ses propriétés
  • FORMAT (optionnel) : définit le format de sortie de la réponse d'une opération. Le serveur doit gérer un certain nombre de formats, et doit les indiquer dans ses métadonnées
  • EXCEPTIONS (optionnel) : indique le format de présentation des messages d’erreur retournés par le serveur

Les opérations du WFS

Les opérations offertes par un service WFS sont :

GetCapabilities (obligatoire)

GetCapabilities (Basique) : Cette opération permet d’interroger le serveur afin d’obtenir les informations suivantes (informations présentées dans un document XML communément appelé Capabilities) :

  • les métadonnées du service : identification du service et de l’entité qui fournit le service,
  • les opérations, versions et encodages des requêtes supportées par le service,
  • les classes d’objets servies,
  • les propriétés des objets accessibles via l’opération GetGmlObject,
  • les capacités de filtre du service.

Paramètres obligatoires :

  • SERVICE=WFS : type de service
  • REQUEST=GetCapabilities : nom de l’opération

Paramètres optionnels :

  • VERSION : version de WFS (e.g. 1.1.0)
  • ACCEPTFORMATS : liste des formats (sous forme de types MIME) acceptés par l’application cliente. Ce paramètre n’est pas obligatoirement reconnu par tous les services (son support est documenté dans les Capabilities du service). La valeur par défaut de ce paramètre est txt/xml et les spécifications WFS indiquent que la réponse à cette opération est obligatoirement un document XML
  • ACCEPTVERSIONS : liste des versions du standard WFS supportés par l’application cliente. Exemple : 1.1.0,1.0.0. Ce paramètre n’est pas obligatoirement reconnu par tous les services (son support est documenté dans les Capabilities du service)
  • SECTIONS : liste des sections des Capabilities du service à récupérer. Les noms des sections sont : ServiceIdentification, ServiceProvider, OperationsMetadata, FeatureTypeList, ServesGMLObjectTypeList, SupportsGMLObjectTypeList et Filter_Capabilities. Ce paramètre n’est pas obligatoirement reconnu par tous les services (son support est documenté dans les Capabilities du service)
  • UPDATESEQUENCE : Chaîne de caractères identifiant la dernière version des “Capabilities” du service en possession de l’application cliente. A l’aide de cette information, le service peut déterminer s’il est nécessaire de renvoyer ce document à l’application cliente. Ce paramètre n’est pas obligatoirement reconnu par tous les services. Exemple de valeur : XYZ123.

Exemple de requête:
http://nsidc.org/cgi-bin/atlas_north?service=WFS&request=GetCapabilities&version=1.1.0
La réponse est un fichier XML.

DescribeFeatureType (obligatoire)

DescribeFeatureType (Basique) : Cette opération fournit une description de la structure de n’importe quel type d'entité géographique disponible sur le serveur dans un schéma XML (un schéma GML3 pour être plus précis).
Paramètres obligatoires :

  • SERVICE=WFS : type de service
  • VERSION : version de WFS (e.g. 1.1.0)
  • REQUEST=DescribeFeatureType : nom de l’opération

Paramètres optionnels :

  • TYPENAME : liste des classes d’objets pour lesquels l’utilisateur désire une description plus précise
  • OUTPUTFORMAT : format dans lequel est fournie la description des objets (GML 3.1.1 est le format par défaut).

GetFeature (obligatoire)

GetFeature (Basique) : Permet d’obtenir les instances des objets géographiques. L’application cliente peut spécifier les propriétés à obtenir et filtrer les objets selon des critères spatiaux ou alphanumériques. Le format de sortie par défaut est GML, mais d’autres formats peuvent être supportés (comme l’encodage de la collection d’objets en Shapefile). La conversion automatique des systèmes de coordonnées peut également être supportée (reprojections).

Paramètres obligatoires :

  • SERVICE=WFS : type de service
  • VERSION : version de WFS (e.g. 1.1.0)
  • REQUEST=GetFeature : nom de l’opération
  • TYPENAME : la liste des types d’objets requêtés (optionnel si une liste FEATUREID est fournie)

Paramètres optionnels :

  • OUTPUTFORMAT : format dans lequel est fournie la description des objets (GML 3.1.1 est le format par défaut)
  • RESULTYPE=(hits/results) : permet d’indiquer si l’on désire seulement connaitre le nombre de résultats (hits) satisfaisant la requête ou récupérer la description complète des objets (results). Valeur par défaut : results
  • PROPERTYNAME : noms des propriétés qui doivent être fournies avec les objets requêtés
  • FEATUREVERSION=(ALL/N) : permet d’indiquer la version des objets géographiques que l’on désire obtenir (uniquement valable dans le cas du support du versionnement dans la base de données et par le service WFS). ALL permet de prendre en compte toutes les versions des objets. L’omission de ce paramètre implique que seule la dernière version des objets est prise en compte
  • MAXFEATURES : limite le nombre maximal d’entités que l’on désire recevoir en réponse (par défaut, tous les résultats sont transmis)
  • SRSNAME : nom du SRS désiré pour les géométries des objets retournés (officiellement à partir de WFS 1.1.0, bien que GeoServer l'accepte pour WFS 1.0.0)
  • FEATUREID : liste d’identifiants des objets géographiques à retourner (usage mutuellement exclusif avec FEATUREID et FILTER)
  • FILTER : filtre exprimant des conditions sur les objets à retourner (usage mutuellement exclusif avec FEATUREID et BBOX)
  • BBOX : rectangle englobant limitant spatialement la requête (usage mutuellement exclusif avec FEATUREID et FILTER)
  • SORTBY : permet de trier les données retournées suivant la valeur d’une ou plusieurs propriétés des objets (juste un paramètre de présentation des données retournées)

Paramètres optionnels spécifiques à la résolution des liens XLink :

  • TRAVERSEXLINKDEPTH : profondeur maximale de résolution des liens XLink (valable pour l’ensemble des propriétés, sauf mention spécifique par le paramètre PROPTRAVXLINKDEPTH)
  • TRAVERSEXLINKEXPIRY : durée en minutes pendant laquelle le service WFS doit attendre pour la résolution des liens XLink (valable pour l’ensemble des propriétés, sauf mention spécifique par le paramètre PROPTRAVXLINKEXPIRY)
  • PROPTRAVXLINKDEPTH / PROPTRAVXLINKEXPIRY : contraintes identiques aux deux paramètres précédents mais s’appliquent de manière spécifique aux propriétés spécifiées par le paramètre PROPERTYNAME

GetFeatureWithLock (optionnel)

GetFeatureWithLock (WFS-T) : Cette opération est analogue à GetFeature mais verrouille en même temps les instances des objets demandées (dans un but de modification / mise à jour de ces dernières par exemple). En plus des paramètres obligatoires et optionnels partagés avec l’opération GetFeature, cette opération dispose du paramètre optionnel suivant :

  • EXPIRY : durée en minutes pendant laquelle les objets doivent être verrouillés (la définition des conditions dans lesquelles les verrous sont supprimés, lorsqu’aucune valeur n’est spécifiée dans la requête, est propre à chaque implémentation)

La valeur du paramètre REQUEST doit être GetFeatureWithLock.

GetGmlObject (optionnel)

GetGmlObject (XLink) – Cette opération permet d’obtenir un objet géographique (ou une propriété d’un objet) par son identifiant XML.

Paramètres obligatoires :

  • SERVICE=WFS : type de service
  • VERSION=version : version de WFS (e.g. 1.1.0)
  • REQUEST=GetGmlObject : nom de l’opération
  • TRAVERSEXLINKDEPTH : profondeur maximale de résolution des liens XLink (valable pour l’ensemble des propriétés, sauf mention spécifique par le paramètre PROPTRAVXLINKDEPTH)
  • GMLOBJECTID : identifiant d’un objet ou d’une propriété d’un objet à récupérer

Paramètre optionnel :

  • TRAVERSEXLINKEXPIRY : durée en minutes pendant laquelle le service WFS doit attendre pour la résolution des liens XLink

LockFeature (optionnel)

LockFeature (WFS-T) - Cette opération permet le verrouillage d’une ou plusieurs entités pendant la durée d'une transaction, permettant de gérer les accès concurrents.

Paramètres obligatoires :

  • SERVICE=WFS : type de service
  • VERSION : version de WFS (e.g. 1.1.0)
  • REQUEST=LockFeature : nom de l’opération
  • TYPENAME : liste des types d’objet sur lesquels le verrou veut être posé (optionnel si une liste FEATUREID est fournie)

Paramètres optionnels :

  • EXPIRY : durée en minutes pendant laquelle les objets doivent être verrouillés (la définition des conditions dans lesquelles les verrous sont supprimés, lorsque aucune valeur n’est spécifiée dans la requête, est propre à chaque implémentation)
  • LOCKACTION=(ALL/SOME) : précise si l’on désire essayer de mettre le verrou sur tous les objets sinon quoi l’opération est avortée (ALL) ou si l’on désire verrouiller autant d’objets que possible (SOME). La valeur par défaut est ALL
  • FEATUREID : liste d’identifiants des objets géographiques à retourner (usage mutuellement exclusif avec FEATUREID et FILTER)
  • FILTER : filtre exprimant des conditions sur les objets à retourner (usage mutuellement exclusif avec FEATUREID et BBOX)

vBBOX : rectangle englobant limitant spatialement la requête (usage mutuellement exclusif avec FEATUREID et FILTER)

Transaction (optionnel)

Transaction (WFS-T) - Cette opération permet de créer, mettre à jour et supprimer des entités géographiques.

Paramètres obligatoires :

  • SERVICE=WFS : type de service
  • VERSION : version de WFS (e.g. 1.1.0)
  • REQUEST=Transaction : nom de l’opération
  • TYPENAME : liste des types d’objet sur lesquels l’opération veut être exécutée (ce paramètre est optionnel si le paramètre FEATUREID est renseigné)

Paramètres optionnels:

  • RELEASEACTION=(ALL/SOME) : précise si l’on désire libérer le verrou sur tous les objets (ALL) ou si l’on désire ne déverrouiller que les objets altérés par la transaction (SOME). Valeur par défaut : ALL
  • FEATUREID : liste d’identifiants des objets géographiques à retourner (usage mutuellement exclusif avec FEATUREID et FILTER)
  • FILTER : filtre exprimant des conditions sur les objets ciblés (usage mutuellement exclusif avec FEATUREID et BBOX)
  • BBOX : rectangle englobant limitant spatialement la requête (usage mutuellement exclusif avec FEATUREID et FILTER)

Remarque : Les trois types de transaction possibles avec WFS sont INSERT (création), UPDATE (mise à jour) et DELETE (suppression). Cependant seule la suppression est considérée pertinente avec le binding HTTP GET / KVP. En effet l’envoi de données vecteur encodées en KVP n’est pas pertinent.

Cas d'usage classique du WFS

À titre d’exemple et pour illustrer l’utilisation de ces opérations, voici une séquence typique d’opérations réalisée par une application pour modifier le contenu d’une base de données accessible via un service WFS :

  1. Prise de connaissance des métadonnées et des capacités du service à l’aide de l’opération GetCapabilities. Cette opération permet à l’application cliente :
  • de vérifier que le service implémente bien la version de WFS qu’elle supporte,
  • de vérifier que les opérations dont elle a besoin pour mettre à jour la base de données sont offertes par le service,
  • d’identifier la classe d’objets qu’elle souhaite mettre à jour.
  1. Prise de connaissance du modèle de données de la classe d’objets à mettre à jour grâce à l’opération DescribeFeatureType,
  2. Prise de connaissance du nombre d’objets présents dans l’emprise géographique à mettre à jour puis téléchargement des objets présents dans cette zone à l’aide de l’opération GetFeature,
  3. Recherche et verrouillage des objets présentant des valeurs d’attributs particulières (afin de les modifier par la suite en évitant des conflits avec des modifications faites par d’autres utilisateurs ou applications) avec les opérations LockFeature ou GetFeatureWithLock,
  4. Modification, création et suppression d’objets et libération des verrous qui ne sont plus utiles à l’aide de l’opération Transaction.

L’utilisation d’un service WFS-T se fait le plus souvent dans une configuration ou les applications clientes sont préalablement authentifiées. Pour cela, le standard WFS prévoit l’utilisation du protocole HTTPS pour les échanges sécurisés entre le service et ses clients.

Normes / Standards liés

  • GML 3.1 (http://portal.opengeospatial.org/files/?artifact_id=4700) - Geography Markup Language Implementation Specification
  • Filter Encoding 1.1 (http://portal.opengeospatial.org/files/?artifact_id=8340) – Filter Encoding Emplementation Specification : Ce standard décrit la structure et la composition d’un filtre de données pouvant être utilisé par le paramètre FILTER des requêtes WFS.
  • OWS Common Implementation Specification 0.3.0 – 04-016r3. Ce document décrit des opérations et paramètres communs aux standards de services web de l’OGC. Ce document n’est pas accessible sur le site de l’OGC.

Versions

Les différentes versions de spécifications du WFS (1.1 & 2) sont disponibles sur le site de l’OGC :
http://www.opengeospatial.org/standards/wfs

Profil d’application disponible

Service web de Gazetteer (WFS-G)

Un Gazetteer est un dictionnaire géographique. WFS-G est un profil applicatif du standard WFS dont l’objectif est de permettre l’accès à des lieux nommés organisés de manière hiérarchique. Ce type de service permet essentiellement de :

  • localiser géographiquement un nom de lieux donné,
  • rechercher des lieux en navigant dans la hiérarchie de noms de lieux,
  • consulter les noms de lieux localisés dans une zone donnée.

Un service WFS-G requiert les opérations GetCapabilities, DescribeFeatureType et GetFeature ainsi que la présence de classes d’objets particulières (dont la structure est définie dans les spécifications WFS-G). Les spécifications du profil WFS-G sont disponibles ici :

Exemple d’utilisation du WFS

Service Web d'annotation

Les analystes et autres utilisateurs d'images et de cartes, ont souvent besoin de résumer le contenu essentiel d'une image, de mettre en évidence certains objets ou de déterminer les similitudes et les différences entre images. De même, les spécialistes en SIG ont souvent besoin de souligner certains paramètres, de qualifier certains objets ou simplement d'annoter une carte.

Les annotations sont des objets décrivant un endroit donné et pouvant être partagés entre différents utilisateurs du système. Une annotation est composée d'une géométrie, d'un nom et d'une description. Un service WFS peut être configuré pour former un service d'annotation permettant de stocker les annotations en tant qu'objets.

Un service WFS supportant l’authentification peut permettre aux utilisateurs correctement identifiés de créer des annotations, de les partager ou de les protéger des autres utilisateurs.

Exemples d'implémentation du WFS

Sources et contributeurs

Web Feature Service (WFS)
Ce document provient de « http://georezo.net/wiki/main:standards:wfs ».
Dernière modification de cette page le 18 Novembre 2011.

Contributeurs : Benjamin Chartier, David Jonglez, Dimitri Sarafinof, Hervé Caumont (contributeur initial), Nicolas Klein, Yves Jacolin (contributeur initial)

Licence

Creative Commons Paternité- Pas d’utilisation commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'Identique 2.0 France License
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/fr/

 
main/standards/wfs.txt · Dernière modification: 2011/11/23 23:46 par Nicolas
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