Le projet pilote FMSDI (Federated Maritime Spatial Data Infrastructure) de l'Open Geospatial Consortium (OGC) vise à améliorer l'interopérabilité, l'accessibilité et l'utilisation opérationnelle des informations géospatiales marines grâce à des normes ouvertes et à l'innovation collaborative. S'appuyant sur les résultats des cinq phases pilotes précédentes, la phase 6 du FMSDI constitue la prochaine étape de ce travail en validant les meilleures pratiques de partage fédéré de données maritimes dans des environnements opérationnels complexes. Ce projet pilote se concentre sur l'échange dynamique de données, l'accès multi-domaines, l'interopérabilité des métadonnées et sémantique, ainsi que sur la prise de décision dans des environnements où les données sont limitées. L'Arctique sert de contexte d'application représentatif, concentrant bon nombre des défis les plus importants auxquels est confrontée la communauté géospatiale maritime mondiale.

Les projets pilotes OGC sont des démonstrations de faisabilité et des initiatives minimales viables : d'une durée de trois à six mois, ils permettent de valider des concepts, des spécifications et des normes émergentes en situation opérationnelle réelle. Ces projets pilotes testent ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas. S'appuyant sur les cinq phases précédentes du FMSDI, la phase 6 marque une progression délibérée, passant de la documentation des bonnes pratiques à la validation des meilleures pratiques dans des scénarios maritimes opérationnels réalistes.

Pourquoi ce projet est important

Les infrastructures de données maritimes et terrestres (FMSDI) ont considérablement progressé au cours de leurs cinq phases pilotes précédentes, démontrant ainsi la valeur de l'interopérabilité fondée sur des normes entre les domaines terre-mer, les régions et les communautés de parties prenantes. Cependant, plusieurs défis persistants continuent de limiter la capacité des FMSDI à fonctionner efficacement à grande échelle, notamment :

  • Partage d'informations maritimes dynamiques et en temps réel
  • Permettre un accès sécurisé et multidomaine au-delà des limites des politiques et des classifications
  • Concilier les approches divergentes en matière de métadonnées au sein des communautés
  • Combler les lacunes en matière de données à l'interface terre-mer
  • Opérer dans des environnements où l'accès aux données fiables est incomplet ou contesté

Ces défis sont de nature mondiale et affectent l'évolution, la maturité et l'impact opérationnel des FMSDI à l'échelle mondiale.

L'Arctique est un axe majeur de la phase 6 du FMSDI et constitue un contexte d'application représentatif car il concentre bon nombre de ces défis : des conditions environnementales en évolution rapide, des données dynamiques et incertaines, un accès inégal à l'information faisant autorité et la nécessité de soutenir la prise de décision dans de multiples communautés et domaines.

Conformément aux priorités mises en évidence par le Groupe de travail sur le domaine marin de l'OGC (DWG) et le Groupe de travail conjoint UN-GGIM/IHO sur l'information géospatiale marine (JWGMGI), l'accent est mis non seulement sur l'interopérabilité, mais aussi sur la promotion d'informations prêtes à la décision, la confiance et des approches de mise en œuvre évolutives.

Objectif du projet pilote

La phase 6 du FMSDI fera progresser les FMSDI en démontrant comment des approches ouvertes et fondées sur des normes peuvent permettre :

  • Échange de données maritimes dynamiques avec des niveaux de confiance et de rapidité variables.
  • Accès multidomaine sécurisé et conforme aux politiques au contenu et aux produits dérivés
  • Interopérabilité entre des régimes de métadonnées hétérogènes et des modèles sémantiques
  • Aide à la décision efficace dans des contextes où les données sont partielles, incertaines ou contestées
  • Passage des bonnes pratiques aux meilleures pratiques par la mise en œuvre, les tests et la validation dans des scénarios opérationnels complexes

Le projet pilote permettra de produire des architectures validées, des implémentations prototypes et des recommandations concrètes pour éclairer le développement futur de FMSDI, l'évolution des normes et les directives de mise en œuvre.

Principaux domaines de défis

Un thème récurrent dans ces défis est la nécessité de passer d'une interopérabilité de base à une information exploitable pour la prise de décision, ce qui exige une prise en compte explicite de la qualité des données, de leur provenance, de leur adéquation à l'usage et de la confiance accordée aux données sources et aux produits dérivés.

Information maritime dynamique

Les données maritimes en Arctique évoluent constamment, notamment en ce qui concerne la couverture de glace, la navigabilité et les conditions environnementales. Elles proviennent de diverses sources d'observation et de modélisation, et leur fiabilité, leur qualité et leur actualité varient.

Défi majeur : comment les FMSDI peuvent-elles représenter, échanger et opérationnaliser des données dynamiques tout en traitant explicitement l’incertitude, l’actualité, la provenance et l’adéquation à l’usage ?

Accès et classification multi-domaines

Les opérations maritimes concernent les communautés civiles, scientifiques, opérationnelles et de défense, avec des contraintes diverses en matière de politiques, de classification, de diffusion et d'accès.

Défi majeur : comment permettre un accès fédéré entre les domaines tout en respectant les exigences de sécurité, les accords de partage de données et les cadres de confiance, y compris le traitement des produits dérivés à mesure que l’information remonte la chaîne de valeur ?

Métadonnées et interopérabilité sémantique

Les communautés de parties prenantes appliquent différentes approches en matière de métadonnées et de sémantique : des approches légères et flexibles pour un partage rapide et une utilisation pratique ; des approches plus robustes et structurées pour la gouvernance, la traçabilité et les échanges formels ; et des vocabulaires, des profils et des registres spécifiques au domaine qui ne s’alignent pas parfaitement.

Défi majeur : comment les infrastructures de données de métadonnées fédérales (FMSDI) peuvent-elles favoriser l’interopérabilité entre différentes philosophies de métadonnées sans imposer la convergence vers un modèle unique ? Cela inclut l’interopérabilité structurelle et sémantique grâce à des vocabulaires partagés lisibles par machine et à un alignement renforcé entre des mécanismes tels que le serveur de définitions de l’OGC, le registre d’informations géospatiales de l’OHI et les registres de qualité des données connexes.

Disponibilité des données limitée ou contestée

Parfois désignées comme des lacunes à l'interface terre-mer, ou le « problème russe » dans le contexte arctique : l'accès aux données faisant autorité est inégal selon les régions, les revendications territoriales et la couverture peuvent être contestées, et certains ensembles de données peuvent être inaccessibles, indisponibles ou insuffisamment fiables.

Défi majeur : comment les infrastructures de données spatiales fédérales (FMSDI) peuvent-elles faciliter la prise de décision dans des environnements où les données sont limitées, intégrer de multiples représentations présentant différents niveaux de confiance et maintenir leur résilience opérationnelle lorsque la fiabilité des données ne peut être présumée ? Bien que ce défi soit spécifique à l’Arctique, il illustre également des situations plus générales à l’échelle mondiale où l’accès à des données géospatiales fiables est restreint ou incertain.

Contexte d'application arctique

L'Arctique pose des défis complexes en matière de prise de décision maritime, notamment l'évolution rapide des conditions environnementales, la caractérisation des différents types de glace, l'absence d'une définition unique et faisant autorité des limites de la glace et l'utilité limitée des ensembles de données statiques dans des conditions très dynamiques.

La phase 6 du FMSDI explorera des approches telles que :

  • Représenter la navigabilité en termes de « zones sans glace », plutôt que de se fier uniquement à des frontières fixes ou à des représentations isolées des limites de la banquise.
  • Prise en charge de plusieurs représentations simultanées des conditions environnementales où différentes méthodes ou groupes de recherche produisent des résultats différents
  • Intégrer la confiance, la provenance et l'actualité dans la présentation et l'interprétation de la navigabilité et d'autres indicateurs.
  • Démontrer des approches de prise de décision en présence d'incertitude et de désaccord entre les sources de données

Le défi du « ruban blanc » — l’écart persistant entre les données terrestres et marines à l’interface — demeure un contexte unificateur important dans lequel convergent bon nombre de ces problèmes, notamment dans les environnements côtiers et arctiques.

Alignement avec les priorités géospatiales marines internationales

La phase 6 du FMSDI s'aligne sur les priorités définies par l'OGC Marine DWG et le JWGMGI, notamment :

  • Passer des bonnes pratiques aux meilleures pratiques pour les infrastructures fédérées de données spatiales marines
  • Renforcement des capacités et « uniformisation des règles du jeu » en matière de collecte, d’intégration et d’utilisation des données marines
  • Améliorer la cohérence des métadonnées pour toutes les données marines, et pas seulement pour le contenu S-100 ou SIG traditionnel.
  • Faire progresser la cartographie de l'interface terre-mer, une priorité commune aux pays et aux organisations
  • Soutenir l’adaptation aux technologies émergentes, notamment l’analyse et les flux de travail basés sur l’IA

Le projet pilote répond également à l'observation plus générale selon laquelle la communauté marine est confrontée au même défi que la communauté géospatiale au sens large : comment relier différents modèles et profils de métadonnées sans exiger de chaque participant qu'il transforme ses métadonnées en une représentation standard unique.

Flux de travail proposés

Les axes de travail suivants traduisent les principaux défis du projet pilote en activités concrètes et testables. Comme pour tous les projets pilotes de l'OGC, les commanditaires définissent et précisent directement ce périmètre ; les nouveaux commanditaires sont invités à ajouter ou à modifier les axes de travail ci-dessous.

1. Échange dynamique de données, incertitude et adéquation à l'usage

  • Définir des modèles permettant de représenter la confiance, la rapidité, la provenance et l'incertitude dans les observations maritimes, les prévisions et les indicateurs dérivés.
  • Mettre en œuvre un accès standardisé, via API, aux flux de données dynamiques tels que les données sur la glace, la météo, les mouvements de navires et les observations environnementales connexes. Ce travail sera mené en coordination avec le thème 2 (Amélioration de l'API EDR) du banc d'essai OGC-22, la phase 6 du FMSDI servant d'environnement de validation opérationnelle maritime pour ces données.
  • Élaborer des indicateurs d'adéquation à l'usage pour aider les utilisateurs à comprendre comment les données et les produits peuvent être utilisés dans différents contextes opérationnels.
  • Démontrer des approches de visualisation et d'analyse permettant de communiquer l'état temporel, le niveau de confiance et la variation entre les sources.

2. Accès multi-domaines, application des politiques et confiance

  • Concevoir des mécanismes d'accès prototypés tenant compte des politiques en vigueur dans les domaines civil, scientifique, opérationnel et de défense.
  • Tester les approches d'identité fédérée, de contrôle d'accès, de filtrage et de diffusion d'informations au sein d'architectures basées sur des normes.
  • Évaluer les cadres de confiance pour le partage de données interdomaines et l'utilisation des produits dérivés.
  • Découvrez comment l'intégrité, la provenance et la confiance peuvent être préservées à mesure que l'information passe des observations brutes aux indicateurs prêts à l'emploi.

3. Métadonnées et interopérabilité sémantique

  • Comparer les approches de métadonnées légères et robustes utilisées par les parties prenantes participantes.
  • Développer des mappages, des mécanismes de pontage ou des stratégies de profilage permettant une utilisation interopérable sans nécessiter une transformation complète des métadonnées.
  • Intégrer l'interopérabilité sémantique grâce à des vocabulaires partagés et des définitions lisibles par machine entre les domaines.
  • Explorer les possibilités d'harmonisation pratique entre des mécanismes tels que le serveur de définitions de l'OGC, le registre d'informations géospatiales de l'OHI et les ressources connexes relatives à la qualité des données. Ces travaux seront menés en coordination avec le thème 7 (Interopérabilité des métadonnées) du banc d'essai OGC-22, qui fait progresser les travaux de normalisation connexes avec la même communauté OHI/UN-GGIM JWGMGI.
  • Évaluer si OGC API – Environmental Data Retrieval (EDR) ajoute de la valeur dans l'utilisation des données et les flux de travail analytiques impliquant des cubes de données et l'extraction arbitraire d'informations.

4. Fonctionnement dans des conditions de données limitées ou contestées

  • Développer des approches pour intégrer les sources de données faisant autorité et celles n'en faisant pas partie dans des environnements où la couverture est incomplète ou l'accès limité.
  • Représenter et gérer les affirmations spatiales contradictoires, y compris les différences de limites, de couverture et d'autres interprétations spatiales.
  • Explorez les stratégies d'aide à la décision lorsque l'information est incomplète, indisponible ou incertaine en termes de fiabilité.
  • Utiliser le « problème russe » dans l’Arctique comme un cas concret illustrant une catégorie plus large de défis mondiaux liés à l’accès restreint à des données géospatiales fiables.

5. Navigabilité arctique et interface terre-mer

  • Mettre en œuvre des flux de travail basés sur des scénarios axés sur la navigation et la connaissance de la situation dans les eaux affectées par la glace.
  • Explorer les approches qui définissent la navigabilité par l'absence de glace ainsi que par des représentations concurrentes de l'étendue et de l'état de la glace.
  • Soutenir plusieurs interprétations simultanées des conditions environnementales et démontrer comment elles peuvent être comparées et mises en œuvre.
  • Démontrer une connaissance situationnelle globale des systèmes participants à l'interface terre-mer, y compris les implications pour la sécurité, les infrastructures et les opérations.

6. Renforcement des capacités et voies de mise en œuvre

  • Identifier les obstacles pratiques à l'adoption des meilleures pratiques FMSDI dans les différentes régions et organisations présentant différents niveaux de maturité.
  • Élaborer des lignes directrices pour la mise en œuvre, des concepts de formation et des approches de référence adaptés aux différentes conditions régionales, environnementales et budgétaires.
  • Favoriser une meilleure compréhension des normes et des profils pertinents au sein des communautés participantes.
  • Tirer les leçons qui peuvent contribuer à « uniformiser les règles du jeu » et à accélérer l’adoption plus large des meilleures pratiques validées.

Coordination avec les initiatives connexes de l'OGC

La phase 6 du programme FMSDI complète les autres initiatives du programme d'innovation de l'OGC tout en conservant une orientation opérationnelle distincte.

Les axes de travail 1 et 3 recoupent les activités de projet OGC prévues en parallèle, notamment les thèmes 2 (Amélioration de l'API EDR) et 7 (Interopérabilité des métadonnées) du banc d'essai OGC-22. Ces deux thèmes impliquent la même communauté IHO/UN-GGIM JWGMGI sur les métadonnées marines et l'API EDR. Tandis que le banc d'essai 22 fait progresser les normes et les outils techniques sous-jacents, la phase 6 de FMSDI applique et valide ces résultats dans des scénarios maritimes opérationnels. Les conclusions devraient alimenter les itérations futures du banc d'essai.

La coordination du programme sera également maintenue avec le banc d'essai des systèmes de données de confiance lorsque les résultats applicables en matière de modernisation des métadonnées et d'accès piloté par API s'appliquent aux écosystèmes de données terrestres et maritimes.

Résultats attendus

Démonstrations opérationnelles

  • Scénarios illustrant l'intégration dynamique et multidomaine des données maritimes
  • Cas d'utilisation axés sur l'Arctique, favorisant la navigabilité, la connaissance de la situation et la prise de décision en situation d'incertitude

Résultats en matière d'ingénierie et de meilleures pratiques

  • Un rapport d'ingénierie de FMSDI documentant l'architecture, les conclusions, les enseignements tirés et les recommandations
  • Identification des lacunes en matière de normes et des axes d'amélioration
  • Recommandations à l’OGC, à l’IHO et aux communautés associées sur les voies à suivre pour passer des bonnes pratiques aux meilleures pratiques

Impact stratégique

  • Avancement de la maturité FMSDI
  • Guide pratique de mise en œuvre à l'intention des gouvernements, de l'industrie et des autres parties prenantes
  • Interopérabilité, confiance et préparation à la mise en œuvre renforcées au sein de l'écosystème géospatial maritime mondial

Participation

Les organisations participant à la phase 6 de l'Initiative mondiale pour la sécurité maritime (FMSDI) auront l'opportunité d'influencer l'évolution de la FMSDI et des normes et meilleures pratiques connexes ; d'obtenir un aperçu précoce des approches émergentes en matière d'échange dynamique de données, de confiance, d'interopérabilité sémantique et de mise en œuvre ; de faire preuve de leadership dans la résolution de défis géospatiaux maritimes complexes ayant une pertinence arctique et mondiale ; et de collaborer avec un réseau international de la FMSDI, de l'OHI, du JWGMGI et des parties prenantes concernées.

Comme pour toutes les initiatives pilotes de l'OGC, le financement soutient les activités de recherche et développement des participants tout en mettant en valeur leur innovation et leurs compétences. L'OGC prend en charge la complexité des procédures d'approvisionnement, notamment la traduction des exigences du commanditaire en tâches spécifiques et la gestion des contrats des participants. Ainsi, les organisations de toutes tailles peuvent contribuer, et la participation à ce projet pilote n'empêche pas la réalisation de projets ultérieurs de plus grande envergure.

En Savoir Plus

Un appel à sponsors distinct est désormais disponible pour les organisations intéressées à contribuer à l'élaboration de la phase 6 du FMSDI. Cet appel décrit les possibilités de parrainage, les avantages de la participation et le processus à suivre pour s'impliquer.

Pour plus d’informations sur le projet pilote, les phases précédentes du FMSDI et les possibilités de participation, consultez les ressources FMSDI connexes et l’ appel à commanditaires actuel.