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\title{Approche g\'en\'erique pour la gestion de standards de m\'etadonn\'ees}
%\subtitle{Your article subtitle}
\author{par Barde Julien et Egdington Duane et Desconnets Jean-Christophe}

\maketitle



%General framework / Problematic

\section{Inroduction}
\label{sec:Inroduction}



La gestion des \textit{Ressources Informationnelles}\footnote{une \textit{ressource informationnelle} (RI) recouvre l'ensemble des donn\'ees, informations, connaissances que les acteurs produisent, recherchent et traitent. Ind\'ependamment de leur format (num\'erique, papier\dots), selon les acteurs, ce terme peut par exemple repr\'esenter un rapport, une carte, une image, une photo, une vid\'eo, un jeu ou une s\'erie de donn\'ees, une base de donn\'ees, un mod\`ele\dots.} (RI) est une composante essentielle de la gestion des ressources environnementales. En effet, l'am\'elioration du \textit{traitement des donn\'ees} et des \textit{prises de d\'ecisions} est fortement d\'ependante de la capacit\'e \`a \textit{localiser les RI pertinentes}.

N\'eanmoins, la localisation exhaustive des RI pertinentes est un challenge pour les utilisateurs qui doivent, pour cela, faire face aux contraintes suivantes:
\begin{itemize}
	  \item les RI sont \textit{h\'et\'erog\`enes} (\textit{langage}, \textit{s\'emantique}, \textit{syntaxe/formats}, \textit{m\'etadonn\'ees}, \textit{contraintes d'acc\`es} dues \`a leur \textit{raret\'e} et \`a leur \textit{co\^ut}\dots),
	  \item les RI sont \textit{distribu\'ees} dans des \textit{Syst\`emes d'Information (SI) h\'et\'erog\`enes} dont l'interop\'erabilit\'e n\'ecessite la r\'esolution de \textit{correspondances s\'emantiques et syntaxiques}.
 \end{itemize}
 
L'objectif prioritaire pour am\'eliorer la localisation des RI pertinentes consiste \`a g\'erer efficacement les couples \textit{\{\'el\'ement de m\'etadonn\'ee, valeur\}} qui composent les fiches de m\'etadonn\'ees. En effet, une fois au courant des SI \`a interroger, la priorit\'e pour localiser les RI pertinentes est la gestion des correspondances (syntaxiques) entre les \'el\'ements de m\'etadonn\'ee h\'et\'erog\`enes et de leurs valeurs h\'et\'erog\`enes (s\'emantiques). L'\'echelle globale du domaine environnemental ainsi que les contextes habituellement pluridisciplinaires des \'etudes associ\'ees augmentent fortement ces contraintes et le besoin de r\'ef\'erentiels s\'emantiques et spatiaux.

 
\section{Gestion des m\'etadonn\'ees}
\label{sec:MetadataService}

L'am\'elioration de la \textit{gestion actuelle des m\'etadonn\'ees} est donc une priorit\'e. D'une mani\`ere g\'en\'erale, on constate une utilisation croissante (bien qu'encore trop faible) de r\'ef\'erentiels pour homog\'en\'eiser la terminologie des \textit{\'el\'ements de m\'etadonn\'ees}, les \textit{relations} qu'ils entretiennent et les \textit{valeurs} qui leur sont associ\'ees. En cons\'equence, la qualit\'e des outils de gestion de m\'etadonn\'ees doit \^etre \'evalu\'ee autant sur le respect d'une impl\'ementation conforme aux sp\'ecifications des standards de r\'ef\'erence (syntaxique: les \'el\'ements de m\'etadonn\'ees et leur structure) que sur la capacit\'e \`a leur associer des valeurs issues de r\'ef\'erentiels s\'emantiques pour \'editer des instances.

L'\textit{h\'et\'erog\'en\'eit\'e des jeux d'\'el\'ements de m\'etadonn\'ees} perturbe l'\textit{interop\'erabilit\'e syntaxique des SI}: 
					\begin{itemize}
						\item les standards utilisent souvent un noyau d'\textit{\'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux} identique o\`u les \'el\'ements font r\'ef\'erence aux m\^emes \textit{concepts} en utilisant cependant des \textit{termes} diff\'erents  (ces \textit{\'el\'ements principaux} r\'epondent aux questions suivantes: O\`u? Quoi? Quand? Qui?\dots),
						\item l'utilisation de standards dont les \textit{port\'ees sont redondantes} g\'en\`ere des probl\`emes de mises en \textit{correspondances} (\'etant donn\'e qu'une m\^eme sorte de RI peut \^etre potentiellement d\'ecrite avec diff\'erents standards),
						\item la mise en place r\'ecente de nouveaux \textit{standards de m\'etadonn\'ees internationaux} s'appuyant sur les standards nationaux/locaux pr\'eexistants les rends obsol\`etes et g\'en\`ere des probl\`emes d'\textit{archivages} (stockage des m\'etadonn\'ees en l'\'etat ou mises en \textit{correspondances} vers les standards de r\'ef\'erence), 
						\item l'usage syst\'ematique r\'ecent de \textit{XML Schemas} pour standardiser l'impl\'ementation des standards diminue la redondance de leurs port\'ees et pr\'evient des mauvaises interpr\'etations de leur impl\'ementation. En effet, les standards peuvent \^etre utilis\'es \`a pr\'esent comme des biblioth\`eques de types \cite{W3CT0:2004} (c'est la cas, par exemple, des standards de l'\textit{OGC} comme la r\'ecente mise \`a jour de l'\textit{ISO 19115} par l'\textit{ISO 19139}, \textit{SensorML}\dots). 
					\end{itemize}
L'\textit{h\'et\'erog\'en\'eit\'e potentielle des valeurs} associ\'ees aux \'el\'ements de m\'etadonn\'ees interf\`ere avec l'\textit{interop\'erabilit\'e s\'emantique des SI} si on ne peut pas les contr\^oler (quel que soit le standard de m\'etadonn\'ees choisi): leur contr\^ole par l'utilisation compl\'ementaire de r\'ef\'erentiels est un probl\`eme central pour am\'eliorer la description des RI et donc leur localisation. En particulier, une gestion fine des valeurs associ\'ees aux \textit{\'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux} est imp\'erative puisque ces derniers sont utilis\'es prioritairement pour r\'epondre aux requ\^etes les plus communes des utilisateurs. La gestion des descriptions suivantes est particuli\`erement cruciale tant elles sont complexes et ambig\"ues:
	\begin{itemize}
					\item \textit{description terminologique} avec des vocabulaires contr\^ol\'es/r\'ef\'erentiels s\'emantiques (multi-lingues) pour valuer les \textit{\'el\'ements de m\'etadonn\'ees de type "keyword"}. De plus, l'utilisation de tels r\'ef\'erentiels aide \`a la mise en place de vocabulaires communs dans des contextes pluridisciplinaires,
    			\item \textit{description spatiale} avec des r\'ef\'erentiels spatiaux/g\'eographiques pr\'esent\'es avec des GUIs adapt\'es pour am\'eliorer l'utilisation complexe de l'information g\'eographique (\textit{IG}) (en particulier lorsqu'il s'agit d'utiliser des formats comme \textit{GML}, \textit{WKT}\dots).
			\end{itemize}


Le besoin d'outils de gestion de m\'etadonn\'ees multi-standards int\'egrant le contr\^ole de ces valeurs cl\'es va croissant. Les demandes intra- ou inter-instituts/projets qui g\`erent souvent plus d'une sorte de RI et ne peuvent se contenter d'un unique standard vont dans ce sens.

De plus, si on prend en compte les \textit{t\^aches et besoins} respectifs des \textit{utilisateurs} et des \textit{d\'eveloppeurs} pour la gestion des m\'etadonn\'ees, il appara\^it que la plupart d'entre eux sont similaires et ind\'ependants des standards consid\'er\'es. 

\subsection{T\^aches et besoins des utilisateurs}
\label{sec:UserSNeedsAndTasks}

Selon leurs r\^oles (administrateur\dots), quel que soit le standard, les \textit{t\^aches des utilisateurs} associ\'ees \`a la gestion d'un standard de m\'etadonn\'ees consiste habituellement en :
\begin{itemize}
  \item la mise en place de \textit{profils} des standards de m\'etadonn\'ees pour couvrir les besoins de leurs utilisations sp\'ecifiques,
  \item l'\textit{\'edition} d'instance de ces standards pour d\'ecrire leur RI (en associant des \textit{valeurs} aux \textit{\'el\'ements de m\'etadonn\'ees} retenus dans les \textit{profils}),
	\item la \textit{localisation} (et l'\'eventuelle \textit{acquisition} des RI selon les contraintes de droits d'acc\`es associ\'es) des RI pertinentes pour un travail donn\'e en utilisant un \textit{moteur de recherche multi-crit\`eres unique} qui autorise des \textit{requ\^etes spatiales} \'evolu\'ees, 
	\item l'\textit{import}/\textit{export} d'instances de standards de m\'etadonn\'ees (habituellement au format \textit{XML}),
\end{itemize}
 
\textit{Les besoins des utilisateurs} se concentrent sur la convivialit\'e (actuellement perfectible) des outils propos\'es pour ex\'ecuter ces t\^aches. La plupart du temps, les utilisateurs expriment le besoin d'un outil centralis\'e avec des GUIs dont l'ergonomie conviviale sera conserv\'ee d'un standard \`a l'autre puisqu'elle a pour objectif d'aider \`a r\'ealiser les m\^emes t\^aches. En effet, l'h\'et\'erog\'en\'eit\'e actuelle des logiciels ou SI, qui impl\'ementent pourtant les m\^emes standards, augmente les efforts d'adaptation des utilisateurs alors que les objectifs vis\'es sont paradoxalement les m\^emes (\'etant entendu que l'utilisateur doit passer -voire perdre- du temps pour se familiariser avec l'ergonomie de chaque outil). Enfin, un maximum d'aide est attendu (\textit{interface cartographique en ligne}, \textit{vocabulaires contr\^ol\'es}, \textit{calendrier}\dots) lorsque les valeurs \`a associer aux \'el\'ements de m\'etadonn\'ees sont trop complexes \`a fournir sous la forme demand\'ee par les standards (\textit{GML}\dots). Ces cas d'utilisation sont illustr\'es par un diagramme UML dans la pr\'esentation de la conf\'erence (\href{http://www.foss4g2007.org/presentations/viewattachment.php?attachment_id=46}{ici}).


%Une fois les RI localis\'ees, alors l'\'etape suivante pourra consister \`a leur faire subir de nouveaux traitements (en ligne ou non): visualisation, export dans un format donn\'e, extraction ou agr\'egation\dots

\subsection{T\^aches et besoins des d\'eveloppeurs}
\label{sec:SoftwareEngineerSNeedsAndTasks}

De la m\^eme mani\`ere, les t\^aches et besoins des d\'eveloppeurs s'av\`erent identiques d'un standard \`a l'autre. \textit{Les t\^aches des d\'eveloppeurs} consistent \`a:
  \begin{itemize}
  \item conjuguer \textit{la satisfaction des besoins des utilisateurs} tout en \textit{se conformant aux sp\'ecifications des standards},
	\item la gestion de \textit{correspondances entre \'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux} de diff\'erents standards pour r\'epondre aux requ\^etes de base aussi efficacement que possible,
	\item int\'egrer et g\'erer des \textit{r\'ef\'erentiels s\'emantiques et spatiaux} existants (comme AGROVOC, GEMET, \dots) pour garantir la qualit\'e des descriptions des RI et pouvoir g\'erer ult\'erieurement les \textit{proc\'edures d'expansions de requ\^etes}. En effet, la localisation efficace des RI implique la gestion d'autant de requ\^etes diff\'erentes que de sortes de SI \`a interroger. Les r\'eponses \`a ces requ\^etes sont d'autant plus difficiles \`a obtenir que les termes et les objets g\'eographiques utilis\'es dans les descriptions n'ont pas \'et\'e contr\^ol\'es en amont, 
	\item la mise en place parall\`ele d'une \textit{infrastructure de donn\'ees spatiales} riche permettant la gestion simultan\'ee des RI d\'ecrites par les m\'etadonn\'ees et leurs \'eventuels traitements ult\'erieurs.
 \end{itemize}

\textit{Les besoins des d\'eveloppeurs} concernent la \textit{diminution des efforts de d\'eveloppements} pour impl\'ementer (automatiquement) un nouveau standard \cite{Bernstein:2000} en r\'epondant aux besoins identiques des utilisateurs de la m\^eme mani\`ere: en r\'eutilisant un jeu de scripts unique et les m\^emes composants pour les assister dans la r\'ealisation de leurs t\^aches (WMS\dots). Ceci correspond finalement au besoin d'une \textit{approche dite g\'en\'erique} car ind\'ependante du contenu propre aux standards impl\'ement\'es \cite{bardephd:2005}.

\subsection{Approche g\'en\'erique vs approche sp\'ecifique}
\label{sec:ApprocheG\'en\'eriqueVsApprocheSp\'ecifique}

Les impl\'ementations sp\'ecifiques traditionnelles sont obtenues par une traduction directe des sp\'ecifications des standards en des \textit{mod\`eles physiques de donn\'ees} qui constituent des syst\`emes de gestion des donn\'ees h\'et\'erog\`enes et n\'ecessitent donc des jeux de scripts h\'et\'erog\`enes pour les exploiter (voir figure~\ref{approche_archis}).

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[scale=0.22]{proceedings/barde/approche_archis.pdf}
\caption{B\'en\'efice d'une approche g\'en\'erique pour la gestion multi-standards}
\label{approche_archis}
\end{figure}

Par exemple en utilisant une g\'en\'eration de code (automatique ou non) SQL bas\'ee sur les sp\'ecifications des standards en UML ou XML-S/XSD, les mod\`eles physiques de donn\'ees qui en r\'esultent vont \^etre fortement h\'et\'erog\`enes (avec des noms de tables et de colonnes qui correspondent aux termes employ\'es pour d\'esigner le nom des \'el\'ements de m\'etadonn\'ees dans chaque standard sp\'ecifique). Les jeux de scripts en charge de traiter le contenu de ces tables doivent alors \^etre adapt\'es \`a ces jeux de termes sp\'ecifiques (alors qu'il s'agit de r\'ealiser les m\^emes t\^aches, et sont donc h\'et\'erog\`enes d'un standard \`a l'autre).

En accord avec les listes de t\^aches et de besoins dress\'ees auparavant, la figure~\ref{approche_archis} illustre le b\'en\'efice d'une \textit{approche g\'en\'erique} pour les utilisateurs comme pour les d\'eveloppeurs. 

Jusqu'ici, les outils existants ne couvrent pas l'ensemble de ces besoins d'une mani\`ere satisfaisante, principalement parce qu'ils sont bas\'es sur des approches sp\'ecifiques.

\section{Des mod\`eles g\'en\'eriques pour une gestion efficace des couples \textit{\{\'el\'ement de m\'etadonn\'ee, valeur\}}}
\label{sec:GenericModelsToManageEfficientlyMetadataElementValuePairs}

Nous pr\'esentons dans cette section les mod\`eles g\'en\'eriques actuellement pr\'econis\'es et impl\'ement\'es pour mettre en place un outil de gestion de m\'etadonn\'ees multi-standards dot\'e de composants additionnels visant \`a assister les utilisateurs pour contr\^oler les valeurs des \'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux. En particulier, les mod\`eles pr\'esent\'es seront focalis\'es sur les valeurs des \'el\'ements de m\'etadonn\'ees les plus cruciaux qui concernent les \textit{descriptions th\'ematiques et spatiales}.

\subsection{Un mod\`ele g\'en\'erique pour g\'erer des standards de m\'etadonn\'ees h\'et\'erog\`enes}
\label{sec:AGenericModelToManageHeterogeneousMetadataStandards}

L'objectif est d'ajouter une \'etape interm\'ediaire en proposant un patron g\'en\'erique (mod\`ele conceptuel pr\'esent\'e dans le diagramme de classes UML de la figure~\ref{fig2}) qui fournit une couche d'abstraction permettant de d\'ecrire n'importe quel standard de m\'etadonn\'ees et donc de mettre en place un syst\`eme de gestion de m\'etadonn\'ees g\'en\'erique. Ce mod\`ele int\`egre \'egalement le n\'ecessaire contr\^ole des valeurs, en particulier celles associ\'ees aux \'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux. Pour cela, le mod\`ele propos\'e en figure~\ref{fig2} consid\`ere qu'un standard de m\'etadonn\'ees est un \textit{inventaire d'\'el\'ements de m\'etadonn\'ees structur\'es} dont le \textit{contenu} est rempli par des \textit{valeurs} potentiellement contr\^ol\'ees (selon des r\`egles conformes aux sp\'ecifications des standards ou compl\'et\'ees par volont\'e des d\'eveloppeurs selon le contexte d'impl\'ementation).

Cette approche peut finalement \^etre compar\'ee \`a l'objectif du DOM\footnote{Document Object Model} qui manipule les m\^emes concepts pour g\'erer la \textit{structure} des \textit{noeuds} et des \textit{valeurs} qui leur sont associ\'ees dans tout type de document. L'objectif \'etant dans ce cas restreint au cas sp\'ecifique des standards de m\'etadonn\'ees.

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=8cm]{proceedings/barde/fig2.pdf}
\caption{Expression g\'en\'erique des sp\'ecifications d'un standard de m\'etadonn\'ees}
\label{fig2}
\end{figure}

Toutefois, un standard n'a pas pour objectif de d\'efinir ni de contr\^oler toutes les valeurs potentielles associ\'ees aux \'el\'ements de m\'etadonn\'ees (principaux en particulier), souvent un standard se contente de sugg\'erer leur contr\^ole. Le contr\^ole des valeurs (termes, objets g\'eographiques\dots) et de leurs relations fait l'objet d'autres standards sp\'ecifiques. L'int\'egration de ces outils compl\'ementaires pour g\'erer efficacement des valeurs sp\'ecifiques est donc bien une t\^ache du d\'eveloppeur.% faire les bons choix techniques et les standards

Nous nous focaliserons par la suite sur le cas sp\'ecifique de la gestion des valeurs associ\'ees aux descriptions spatiales et th\'ematiques. Nous sp\'ecifions donc le mod\`ele pr\'ec\'edent pour permettre la gestion compl\'ementaire de ces valeurs particuli\`eres et de leurs relations.

\subsection{Un mod\`ele g\'en\'erique pour la gestion des valeurs (spatiales et th\'ematiques) h\'et\'erog\`enes}
\label{sec:AGenericModelToManageHeterogeneousThematicAndSpatialValues}

Les diff\'erentes sortes de couples \textit{\{\'el\'ement de m\'etadonn\'ee, valeur\}} sont plus ou moins cruciales pour la localisation de donn\'ees. En particulier, certaines \textit{valeurs} sont sp\'ecialement complexes \`a contr\^oler. Parmi elles, les \textit{descriptions th\'ematiques et spatiales} sont toutes les deux et cruciales et complexes puisqu'elles correspondent aux \'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux impliqu\'es dans l'essentiel des requ\^etes des utilisateurs (elles r\'epondent aux questions \textit{O\`u}? et \textit{Quoi}?).

Nous allons donc nous concentrer sur ce cas particulier en proposant une formalisation des propri\'et\'es et des relations des concepts th\'ematiques et spatiaux (illustr\'ee en figure~\ref{lienconcepts}). 


\begin{figure}
	\centering
	\includegraphics[scale=0.4]{proceedings/barde/lienconcepts.pdf}
	\caption{Propri\'et\'es et relations entre concepts th\'ematiques et spatiaux}
	\label{lienconcepts}
\end{figure}

L'utilisation de termes pour valuer des \'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux peut pr\^eter \`a confusion:
  \begin{itemize}
 		 \item les utilisateurs formalisent souvent leurs descriptions ou recherche de RI en utilisant des termes similaires \`a ceux de l'exemple suivant: \textcolor{blue}{"\textit{espadon}, \textit{temp\'erature de surface}, \textit{Madagascar}, \textit{hiver}\dots"},
 		 \item la gestion des \textit{relations s\'emantiques} est essentielle puisqu'elle va par exemple permettre d'explorer les relations s\'emantiques de ces termes pour \'etendre ce type de requ\^etes et am\'eliorer la localisation exhaustive des RI pertinentes. Par exemple, en \'etendant la requ\^ete \`a la recherche de RI d\'ecrites avec le terme (\textcolor{blue}{"\textit{Xiphias gladius\dots}"}) qui est un synonyme d'\textcolor{blue}{"\textit{espadon\dots}"}), \'etant entendu que ces deux \textit{termes} d\'esignent le m\^eme \textit{concept} (qui pourrait tout aussi bien \^etre d\'esign\'e par une repr\'esentation graphique comme une image, une photo\dots),
 		 \item le cas d'un \textit{toponyme} doit \^etre consid\'er\'e \`a part puisque plus complexe. En effet, un \textit{toponyme} peut \^etre consid\'er\'e \`a la fois comme un terme et comme une description (g\'eo)graphique pointant un \textit{objet g\'eographique}. Par exemple, l'objet g\'eographique associ\'e au terme/toponyme \textcolor{blue}{"\textit{Madagascar}"} pourrait tout autant avoir \'et\'e d\'esign\'e dans une interface cartographique sans rien changer \`a l'intention de l'utilisateur.
 \end{itemize}

Pour limiter ces confusions, nous sugg\'erons une gestion des relations s\'emantiques et spatiales entre les concepts th\'ematiques et spatiaux ainsi que les objets g\'eographiques qui int\`egrent la complexit\'e des exemples pr\'ec\'edents en s'appuyant sur la formalisation suivante: "\textit{un concept spatial est une sorte de concept th\'ematique dont les instances sont des objets g\'eographiques}" \cite{barde:2006}, voir figure~\ref{lienconcepts}. Toutefois, il convient de pr\'eciser qu'un objet g\'eographique n'est pas forc\'ement d\'esign\'e par un terme ou un toponyme du langage courant.


La figure~\ref{bigsynthese} synth\'etise et pr\'ecise le contenu des mod\`eles pr\'ec\'edents en un mod\`ele unique permettant d'am\'eliorer l'impl\'ementation g\'en\'erique des standards de m\'etadonn\'ees en int\'egrant par d\'efaut l'emploi de r\'ef\'erentiels qui permettront de contr\^oler ces valeurs essentielles.

\begin{figure}
	\centering
	\includegraphics[scale=0.29]{proceedings/barde/bigsynthese.pdf}
	\caption{Synth\`ese de l'approche g\'en\'erique propos\'ee}
	\label{bigsynthese}
\end{figure}



Ce mod\`ele a \'et\'e con\c{c}u pour pouvoir s'appuyer sur les initiatives de r\'ef\'erence actuellement, aussi bien pour les \textit{standards de m\'etadonn\'ees} (\textit{XML Schemas}, \textit{DTD}\dots), que pour la \textit{s\'emantique} (travaux du W3C sur le (Web) Semantic avec les standards : \textit{SKOS}\footnote{sorte de RDF li\'e aux normes \textit{ISO 2788} et \textit{5964}}/\textit{RDF}/\textit{OWL}) ou l'\textit{information spatiale} (prise en charge des principaux formats pour l'information g\'eographique). En particulier, ce mod\`ele permet, au sein d'une m\^eme architecture, de \textit{lier physiquement les \'el\'ements de m\'etadonn\'ees avec des ontologies} qui permettent de contr\^oler les valeurs associ\'ees (incluant les descriptions spatiales) et d'\'etendre les requ\^etes efficacement.

De la m\^eme mani\`ere, il est possible d'ajouter des contr\^oles pour d'autres valeurs cruciales: en particulier les \textit{descriptions temporelles et de contacts} associ\'ees aux RI. Ces descriptions sont aussi importantes (puisqu'elles permettent de r\'epondre aux questions \textit{Qui?} et \textit{Quand?} mais moins complexes \`a contr\^oler. Les outils associ\'es au contr\^ole de ces valeurs sont g\'en\'eralement des composants du type \textit{calendrier} ou \textit{annuaire} (en charge d'assister la d\'esignation d'une date/p\'eriode ou d'acteurs associ\'es \`a la RI d\'ecrite).

La gestion de ces r\'ef\'erentiels suppl\'ementaires peut \^etre faite ind\'ependamment des standards de m\'etadonn\'ees impl\'ement\'es. Cependant, les diff\'erents termes qui d\'esignent les m\^emes \'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux dans diff\'erents standards sont finalement valu\'es en utilisant les diff\'erents objets g\'er\'es dans ces r\'ef\'erentiels (trait\'es pour calculer les valeurs sous la forme requise par les sp\'ecifications). Il est donc souhaitable de les g\'erer ensemble. En parall\`ele, en m\'emorisant dans une \textit{table d'indexation g\'en\'erique} d\'edi\'ee, quels objets (concepts, objets g\'eographiques, dates/p\'eriodes, acteurs\dots) ont \'et\'e associ\'es aux RI  pour les descriptions th\'ematique, spatio-temporelle, humaine, il devient possible de r\'epondre \`a l'essentiel des requ\^etes des utilisateurs ind\'ependamment des standards qui ont \'et\'e utilis\'es pour les d\'ecrire, en se basant sur des descriptions aussi riches que possibles (g\'eom\'etries 2D/3D, concept au lieu des termes\dots) qui ouvrent de nouvelles perspectives pour r\'esoudre et \'etendre des requ\^etes complexes. % sans rentrer dans les sp\'ecificit\'es des standards.


\section{Impl\'ementation des mod\`eles avec des logiciels open source}
\label{sec:ModelsImplementationWithOpenSourceSoftwares}

Nous pr\'esentons dans cette derni\`ere section l'int\'er\^et d'une impl\'ementation bas\'ee sur des applications \textit{open source}.

\subsection{Choix techniques sous-jacents}
\label{sec:UnderlyingTechnicalChoices}


Les impl\'ementations actuelles de l'architecture pr\'econis\'ee sont bas\'ees sur le logiciel open source \textit{\href{http://www.mdweb-project.org/}{MDWeb}} qui utilise lui-m\^eme d'autres applications \textit{open source}. \textit{MDWeb}:
\begin{itemize}
	\item est un outil de catalogage \textit{multi-standard} et \textit{multi-lingue} qui impl\'emente une approche g\'en\'erique (comme \textit{M3Cat}, \textit{MetaCat}\dots),
	\item utilise une architecture client-server \textit{trois-tiers} avec:
			\begin{enumerate}
				\item des \textit{GUIs} (dans des navigateurs Web) et des composants additionnels (pop-ups) pour assister convivialement l'\'edition d'instances de standards ou la recherche de m\'etadonn\'ees, notamment:
			 		 \begin{itemize}
				  	 \item \textit{la description spatiale} avec des interfaces cartographiques en guise d'interfaces/GUIs conviviaux permettant en prime de visualiser les RI spatiales d\'ecrites: \textit{Mapserver / Mapbuilder},
				  	 \item \textit{la description th\'ematique} avec des GUIs de gestion de vocabulaires contr\^ol\'es pour mettre en place et parcourir des th\'esaurus / ontologies: "composant maison".
			  	 \end{itemize}	
		 	\item \textit{scripts de l'application} (PHP/Javascript/XML avec Apache comme serveur Http),
		 	\item \textit{stockage de donn\'ees}: un \textit{SGBDR} pour la gestion des standards de m\'etadonn\'ees \& IG \& instances de m\'etadonn\'ees associ\'ees \& vocabulaires contr\^ol\'es: \textit{Postgres}\includegraphics[width=0.3cm]{proceedings/barde/postgres.pdf} avec \textit{Postgis}\includegraphics[width=0.3cm]{proceedings/barde/postgis.pdf} pour l'information spatiale g\'er\'ee localement (WMS pour l'IG distante\dots). Import de fichiers \textit{SKOS} dans Postgres en utilisant l'API java \textit{JENA}. R\'epertoires XML. 
		\end{enumerate}			
\end{itemize}

La pr\'esentation de la conf\'erence illustre les principales caract\'eristiques de ce type d'architecture trois-tiers pour un outil de gestion de m\'etadonn\'ees multi-standards et d\'etaille l'infrastructure physique de donn\'ees.



\subsection{Exemples de jeu g\'en\'erique possible pour les GUIS}
\label{sec:ExamplesOfAPossibleGenericGUIsSet}



En utilisant \textit{MDWeb} comme base pour impl\'ementer cette approche, il est donc possible de couvrir \`a la fois les besoins des utilisateurs et des d\'eveloppeurs, en particulier en ayant un jeu unique de \textit{GUIs} \cite{Radha:2005} tel qu'illustre en figure~\ref{GUI_profile} pour: 

  \begin{itemize}
  \item \textit{importer n'importe quel nouveau standard de m\'etadonn\'ees} en traduisant pr\'ealablement ses sp\'ecifications (formelles ou non) pour pouvoir les int\'egrer dans le MPD (pour le moment seules les sp\'ecifications au format XML Schemas sont import\'ees automatiquement),
  \item mettre en place des \textit{profils} des standards qui ont \'et\'e import\'es, 
  \item \'edition d'instances de m\'etadonn\'ees assist\'ee et contr\^ol\'ee par des composants compl\'ementaires communs \`a tous les standards sous formes de GUIs conviviaux (en particulier pour les descriptions th\'ematique et spatiale) (voir illustration en figure~\ref{GUI_profile}),
	\item un \textit{moteur de recherche multi-crit\`eres g\'en\'erique}, 
	\item l'\textit{import/export} d'instances de m\'etadonn\'ees standardis\'ees (g\'en\'eralement XML).
 \end{itemize}

    
\begin{figure}
    \centering
		\includegraphics[scale=0.14]{proceedings/barde/gui_edition.pdf}
		\caption{GUI pour l'\'edition d'instances de m\'etadonn\'ees}
		\label{GUI_profile}
\end{figure}

\section{Conclusion et perspectives}
\label{sec:ConclusionAndOutlooks}

La localisation de RI peut \^etre largement am\'elior\'ee par une meilleure gestion des m\'etadonn\'ees gr\^ace \`a l'impl\'ementation d'approches g\'en\'eriques qui permettent la mise en place d'architectures uniques (GUIs, jeu de scripts, base de donn\'ees) capables de g\'erer aussi bien:
\begin{itemize}
	\item des \textit{standards de m\'etadonn\'ees h\'et\'erog\`enes} (import, profils, \'edition\dots), 
	\item des \textit{valeurs h\'et\'erog\`enes}: en particulier des \textit{termes} et des \textit{descriptions spatiales} contr\^ol\'es pour d\'ecrire les \textit{\'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux},  
	\item une \textit{table d'indexation commune} qui duplique les \textit{valeurs} associ\'ees aux \textit{\'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux} sous une forme homog\`ene visant \`a am\'eliorer l'efficacit\'e du \textit{moteur de recherche} (en \'evitant les wrappers), en particulier par des m\'ecanismes d'expansions de requ\^etes, 
	\item les \textit{RI spatiales d\'ecrites par les m\'etadonn\'ees} qui peuvent ainsi \^etre trait\'ees apr\`es les avoir localis\'ees: soit localement soit \`a distance en utilisant des protocoles interop\'erables ou des clients riches (\textit{WMS}, \textit{Qgis}, \textit{Udig}\dots).
\end{itemize}

Cette sorte d'architecture est pertinente pour satisfaire aussi bien les \textit{besoins et les t\^aches des utilisateurs que ceux des d\'eveloppeurs} en \textit{minimisant les efforts d'adaptation et de d\'eveloppement} tout en int\'egrant en m\^eme temps des outils compl\'ementaires de contr\^ole des valeurs des \'el\'ements de m\'etadonn\'ees principaux.  

La \textit{localisation des RI} est ainsi am\'elior\'ee. En particulier, en int\'egrant des outils de gestion des descriptions s\'emantiques et spatiales dans une m\^eme architecture, la localisation des donn\'ees va pouvoir s'appuyer plus simplement sur des expansions de requ\^etes indispensables \`a la qualit\'e des recherches. Il devient donc possible de se focaliser sur des cas d'utilisation type impliquant la gestion de relations spatiales et s\'emantiques comme: "trouver toutes les RI \`a moins de 1 mile de ce capteur (objet g\'eographique) avec des mesures de tels param\`etres physiques\dots", en s'appuyant en particulier sur des objets g\'eographiques 2D ou 3D et des concepts, plut\^ot que des termes. De plus, en utilisant des relations standardis\'ees (s\'emantiques par le \textit{W3C} ou spatiales par l'\textit{OGC}), les diff\'erentes requ\^etes deviennent r\'eutilisables par d'autres syst\`emes/outils similaires.


Plus g\'en\'eralement, l'utilisation massive de standards de l'OGC et de logiciels qui les impl\'ementent, accro\^it la capacit\'e de l'application propos\'ee \`a interop\'erer avec des syst\`emes ext\'erieurs.



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\end{footnotesize}


\address{Barde Julien\\
  Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI)\\
  \url{http://www.mbari.org/staff/julien/}\\
  \email{julien@mbari.org}}

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