La mise en place d'un SIG-web des mouvements de terrain région Mogods et Hedil

Conclusion

L'approche cartographique adoptée par cette étude basée sur l'union des cartes indexées a nécessité d'abord l'intégration et la combinaison dans un SIG, des facteurs lithologie, fracturation, pente, exposition, hydrographie et pluviométrie responsables de déclenchement des mouvements de terrains dans notre d'étude pour donne la naissance à la carte de susceptibilité.

La combinaison de cette carte avec celle de la vulnérabilité, a permis d'élaborer la carte des risques qui présente les indices des risques des mouvements de terrain selon une classification simple mais efficace. Cette carte a la capacité de limiter et de prévoir les zones à risques. Il s'agit donc des résultats les plus utiles pour les décideurs car elle présente un énorme potentiel d'informations directement utilisables par la communauté responsable du développement régional.

Chapitre 3 : Elaboration de la base des données et

SIG-WEB

· Méthodologie de l'élaboration :

Identifier les besoins et les exigences.

Elaboration de la base de données

Définir les fonctionnalités et les technologies à utiliser.

Configuration des outils

Configuration du client cartographique

Configuration du serveur cartographique : Geoserver

· Création espace de travail · Création d'entrepôt · Importation des données · Création des styles

· Préparation de l'interface principale

· Insertion des couches publiées dans Geoserver : WMS

Développement de l'interface.

Interface finale : SIG-WEB

Intégration dans un page web

Rhili Chiheb

Elaboration personnelle

44

Figure 32 : Organigramme méthodologique de l'élaboration l'application SIG-WEB

Rhili Chiheb 45

I. Quelques Notions de base sur les SIG-WEB et configuration des

outils

Le développement de l'information géographique sur internet est lié au développement d'applications cartographiques sur le web. Le succès de ces applications cartographiques est principalement dû à l'avènement des Maps API (Maps Application Programming Interfaces). Les plus célèbres sont : Google Map, Yahoo Map, Virtual Earth, NASA World Wind...

1. Différence entre le SIG-WEB et le webmapping

« Webmapping » comme un « processus de distribution de données géoréférencées via un réseau tel qu'Internet ou un intranet et de leur visualisation sur des applications cartographiques via une interface web ». (PAUTHONNIER.A, 2010).

Le « webmapping » correspond à des applications cartographiques dont l'affichage (la visualisation, la diffusion) de plusieurs couches de données géographiques sur le web, de tel sorte que le terme de SIG est absent, car les fonctionnalités fournies par l'interface utilisateur ne sont pas celles d'un SIG. L'analyse spatiale y est souvent absente.

Cependant les SIG-WEB correspond à des Applications web qui offrent des possibilités d'analyse et d'archivage de données appartenant à l'utilisateur et ce directement depuis l'interface client. On parlera de « Web SIG ». De plus il ne se limite pas à une visualisation cartographique de données géographiques, mais se rapproche des fonctionnalités des SIG bureautiques en exploitant tant que possible les capacités de programmation offertes par le web (HTML/PHP/JavaScript...).

	Web SIG	Webmapping
Acquisition	X	-
Archivage	X	-
Analyse	X	-
Affichage	X	X
Architecture client/serveur	X	-

Tableau 4:Différence entre SIG-Web et le Webmapping

Elaboration personnelle

2. Les SIG et le Web

Avec le Développement de l'accessibilité au web des solutions SIG-WEB apparu pour mettre en place un SIG à la portée du grand public. Les solutions SIG-WEB fondée sur des architectures orientées services caractérisé par une centralisation des données et un traitement sur le serveur, ce sont des programmes qui ont pour but d'accéder et interagir avec les données géographiques à distance.

Après la généralisation de l'accès à internet, le SIG web touche le grand public (Google Earth, portails des institutions comme les collectivités locales et les différents services .Les applications de SIG-WEB visent à proposer une consultation des données sur des thèmes précis.

3. Composantes d'un SIG web

Un SIG web est formé généralement de trois composantes : Client, Serveur cartographique, Serveur de données (YAOVI. D, 2009)

? Client : composante représentée par un certain nombre d'outils servant à interroger les serveurs cartographiques. Il existe différents clients qui conduisent un ou des utilisateurs à visualiser les cartes en ligne via les navigateurs.

? Serveur cartographique : composante qui permet de créer des cartes grâce aux données géographiques stockées sur un serveur. Nous avons deux types de serveurs cartographiques tels que : les serveurs cartographiques libres Geoserver, MapServer et les serveurs cartographiques propriétaires tels que ArcGIS Server, MapGuide.

? Serveur de données : composante de gestion de Base de données à référence spatiale. Exemple de base de données : PostgreSQL avec l'extension PostGIS.

Figure 33:Architecture d'un SIG web (YAOVI.D, 2009)

Rhili Chiheb 46

Rhili Chiheb 47

Pour obtenir les images de cartes de données geospatiales souhaitées, l'utilisateur fait appel au client (application web) qui envoie une requête au serveur cartographique (2). Cette dernière traite la requête géographique en interrogeant le ou les serveurs de données spatiales disponibles (3). La réponse du serveur cartographique renvoie l'image ou les images de cartes souhaitées au client (4). (Fig. 33).

4. Les services web géographiques (Annexe 1)

4.1. Les services web

Un service web (ou service de la toile) est un programme informatique permettant la communication et l'échange de données entre applications et systèmes hétérogènes dans des environnements distribués. Il s'agit donc d'un ensemble de fonctionnalités exposées sur internet ou sur un intranet, par et pour des applications ou machines, sans intervention humaine, et de manière synchrone. (MARIE.C et al. ,2005).

4.2. Les services web géographiques

Les services web géographiques sont des services web permettant d'effectuer des traitements géomatiques ou géographiques (géocodage...), de renvoyer des cartes ou de donner accès à des données géographiques (débit d'un fleuve, altitude, nom d'une zone géographique...). Ils constituent en principe un sous-ensemble des services web et doivent se conformer aux mêmes exigences. Ces services ont pour objectif de rendre les SIG interopérables entre eux plutôt qu'avec les autres composants des systèmes d'information. L'idée est donc qu'une donnée ou une fonction stockée dans un environnement logiciel SIG puisse être accessible directement à partir d'un autre environnement sans téléchargement ni conversion préalable.

Dans cette logique, un organisme rend ses données accessibles via le web à l'aide d'un logiciel serveur respectant un standard de l'OGC (Open Geospatial Consortium), ce qui permet à un utilisateur disposant d'un logiciel client, respectant également ce standard, de

visualiser, voire de manipuler ces données comme si elles se trouvaient sur son poste. ( http://www.dissertationsgratuites.com/dissertations/Le-Web-Mapping/100818)

Parmi les services web géographique de l'OGC on a les suivants :

4.2.1. WMS (Web Map Service)

Fournit une carte au format image, pouvant correspondre à la superposition de plusieurs couches de données. Les données peuvent être délivrées dans différents formats image (TIFF, GIF, JPEG, BMP, PNG, ...) ou vecteur (SVG).

D'après la figure 34 ci-dessous, l'OGC définit trois opérations disponibles dans un service WMS : GetCapabilities, GetMap, GetFeatureInfo (HENINTSOA. D, 2017).

Rhili Chiheb 48

Figure 34 : L'opération de WMS (HENINTSOA. D, 2017)

? La requête GetCapabilities permet d'obtenir les capacités du serveur en renseignant les métadonnées du service à savoir, les caractéristiques (service) : titre, description, personne contact, etc.et les capacités (capabilities) : couches, styles (indiquent les noms des styles applicables sur ces couches), le format (exemple ; png, kml), l'emprise (l'emprise géographique de la couche complète et son système de référence spatial) et la projection. (HENINTSOA. D, 2017)

? La requête GetMap est un ensemble de paramètres permettant au serveur de construire une carte.

? L'opération GetFeatureInfo correspond à une fonctionnalité d'interrogation.

4.2.2. WFS (Web Feature Service)

Permet la mise à disposition et la gestion en ligne d'entrepôts de données géographiques vectrices. Le service WFS permet, au moyen d'une URL formatée, d'interroger des serveurs cartographiques afin de manipuler des objets géographiques (lignes, points, polygones...),

Le protocole WFS permet à un client d'obtenir des entités géographiques vectrices (géométrie et sémantique) non cartographiées au moyen d'une simple url normalisée (HENINTSOA. D, 2017).

4.2.3. WCS (Web Coverage Service)

Permet la mise à disposition en ligne de données géographiques raster représentant des

phénomènes variant dans l'espace et le temps (par exemple MNT, images satellite...).

Les données peuvent être délivrées dans différents formats image (conversion en ligne) :

TIFF, GIF, JPEG, BMP, PNG, ...

Les données peuvent ensuite être à nouveau traitées par le client ou par un autre service géographique

en ligne.

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4.2.4. SLD (Style Layer Descriptor)

Permet aux utilisateurs de fournir des informations sur la symbologie et les styles pour l'affichage d'une carte (données WMS ou WFS).

4.2.5. WMC (Web Map Context)

Sauvegarde d'un état de la carte affichée par le client, la carte pouvant être constituée de plusieurs couches issues de différents serveurs.

5. Les outils de cartographie web

5.1. Les types des cartes sur le web

Il existe deux types de cartes diffusées sur internet :

? Les cartes passives :

Ce sont des cartes informationnelles statiques assimilables à des cartes papier classiques avec une faible quantité d'information proposée.

? Les cartes interactives

Elles permettent la visualisation de cartes avec des outils de visualisation (zoom, pan et éventuellement changements de thématiques). Nous distinguons deux types de cartes interactives :

? Cartes à cliquer : Cartes interactives où l'internaute peut cliquer sur des zones de la carte pour obtenir une information. Des zones "sensibles" ou des liens renvoient à d'autres sources d'informations de nature géographique ou non.

? Cartes à créer : des cartes fortement interactives. L'utilisateur peut ainsi manipuler, créer, personnaliser de l'information géographique sous forme de cartes en ligne.( http://sig-pour-tous.forumactif.com)

5.2. Les logiciels SIG

Les logiciels SIG (ou cartographiques) accomplissent cinq principales fonctions : (TCHIOFFO. K, 2008).

- Abstraction (organiser les différentes données géographiques par composants et descriptifs).

- Acquisition (acquérir des données géographiques pour le SIG).

- Archivage (stocker et à gérer les systèmes de bases de données).

- Analyse (interroger les données géographiques en vue de donner des réponses).

- Affichage (réaliser et diffuser des cartes avec des informations géographiques).

Il existe deux types de logiciels SIG : les SIG libres communément appelés en anglais «open source» et les logiciels SIG propriétaires. Notre choix porte sur les logiciels libres car ce sont des logiciels disponibles et accessibles gratuitement et dont le code source peut être modifié, adapté et partagé par le public. Les SIG libres montrent des avantages comme : la transparence, la flexibilité et

Rhili Chiheb 50

la qualité du code source, l'indépendance de l'utilisateur, l'interopérabilité suivant les normes de l'OGC et permet la diffusion et l'échange des données, la réduction des coûts d'obtention (STEINIGER.S et al. ,2009).

5.3. Le serveur cartographique

5.3.1. Définition

Un serveur cartographique est une application de publication de données spatiales, il est chargé de gérer :

-Le chargement de données géographiques depuis diverses sources

-La transformation des données dans des formats normalisés par l'OGC (Open Geospatial Consortium)

-La diffusion des données à travers un réseau local ou internet Cependant, un serveur cartographique n'est pas un système de stockage des données ou une application utilisable directement par un utilisateur final. ( http://sig-pour-tous.forumactif.com)

Deux serveurs cartographiques sont libres :

Serveurs cartographiques	Geoserver	MapServer
	Structure homogène avec	Solution libre et évolution rapide.
	les applications (GeoAPI, GeoTools) et respect des	Interopérabilité. Flexibilité et adaptabilité.
	normes de l'OGC.	Compactibilité avec divers langages
Points forts	Convivialité avec	de développement et plusieurs
	l'interface et les cartes.	serveurs web.
	Licence Grand Public.	Production des images sous un grand nombre de formats.
Points faibles	Difficulté d'avoir une bonne	Forte nécessité en développements.
	documentation.	Qualité du rendu graphique.
	Serveur lent par rapport à	Lourdeur de l'installation.
	MapServer.

Tableau 5: Comparaison des outils cartographiques GéoServer et MapServer
(BALDE, 2008)

? Geoserver est un serveur cartographique que nous avons choisi dans notre étude à cause de : - l'interopérabilité avec les normes de l'OGC

- la pérennité (libre et ouvert)

- Open source

5.3.2. Configuration du serveur cartographique : Geoserver

? On a utilisé Geoserver, qui est un serveur géographique permettant de diffuser de l'information géographique sur le Web, car celui-ci est assez simple à prendre en main.

? Dans le menu Données de Geoserver on trouve :

Menu	Description
Prévisualisation de la couche	Permet de visualiser une couche publiée et pour vérifier la bonne publication.
Espaces de travail	Nom de l'espace de travail de vos données. répertoires pour regrouper des entrepôts.
Entrepôts	Zone de stockage de données de même format (vecteur ou raster). Les entrepôts définissent une source de données et la décrivent (texte de description et page de codes de la source de données, utile pour les dbf des shapefile par exemple).
Couches	Liste des couches publiées plus la publication de nouvelles couches.
Agrégations de couches	Possibilité d'agréger plusieurs couches pour en faire qu'une en sortie.
Styles	Styles SLD pour personnaliser l'affichage de vos couches

Tableau 6:Composant du geoserver

Elaboration personnelle

Figure 35: La structure des données dans Geoserver (HAMROUNI.B, 2016)

Rhili Chiheb 51

Rhili Chiheb 52

Ouverture et configurations du serveur cartographiques Geoserver
Définition de l'espace de travail « mouvement de terrain »
Création d'un entrepôt de données « mvt_terrain »
Paramétrage de l'entrepôt «mvt_terrain ».				Les couches reconnues par Geoserver dans l'entrepôt «mvt_terrain» de l'espace de travail « mouvement de terrain ».

Rhili Chiheb

Elaboration personnelle

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Publication des couches (exemple géologie)

Tableau 7: Configuration du serveur cartographique

Elaboration personnelle

Suite à la prévisualisation des couches on constate qu'il n'existe pas de la bonne symbologie comme le montre le tableau ci-dessous :

Mouvement de terrain	Limite de notre zone d'étude
Les plans d'eau	Réseau hydrographique
Les failles	Risque aux mvts de terrain

Tableau 8: prévisualisation de quelques couches sans fichier de style SLD

Rhili Chiheb 54

? La création des fichiers de style SLD sous Qgis

Le choix du

symbologie convenable

Etape 1 : on clique sur propriété

Enregistrement du style sous format SLD

L'ajouter d'un nouveau style

Le chargement du fichier SLD

Validation du style

Edition de la couche avec le fichier SLD

prévisualisation de la couche avec la symbologie crée

Elaboration personnelle

Tableau 9: Les étapes de création d'un fichier de style SLD dans qgis et
prévisualisation de la couche

6. Choix et configuration du client cartographique

Les applications clientes sont des bibliothèques JavaScript qui permettent de gérer le chargement des couches produites par le serveur cartographique (WFS, WFST, WMS, KML),et d' afficher les données d'une base de données géo spatiales (PostGIS) ou de simples couches (SHP).Le client cartographique gère également l'envoi des données aux serveurs et les interactions HOMME MACHINE (Zoom sur une couche, déplacement, mesure de longueur). Le choix du client cartographique est d'autant plus important qu'il représente le lien entre l'utilisateur et le serveur. Il existe de nos jours plusieurs applications clientes (HENINTSOA. D, 2017). Nous avons décidé d'analyser les principales d'entre elles afin de sélectionner la plus adaptée à nos besoins.

Le tableau 10 ci-dessous montre les comparaisons entre OpenLayers et Leaflet permettant de choisir un client cartographique le plus adapté au besoin.

	Points forts		Points faibles
	>	Bonne documentation	>	Absence de possibilité
	>	Présentation graphique		de filtrage par les
Leaflet		harmonieuse		attributs
	>	Légèreté
	>	Bonne documentation	>	Bibliothèque lourde
	>	Présentation graphique harmonieuse
OpenLayers	>	Beaucoup de fonctionnalités
	>	Grande popularité

Rhili Chiheb 55

Tableau 10: comparaison entre OpenLayers et Leaflet (HENINTSOA. D, 2017).

Rhili Chiheb 56

6.1. Langages de programmation utilises

Le développement d'une telle structure nécessite l'emploi de différents langages de programmation. Ce titre présente une brève description.

Pour paramétrer la page web, nous utilisons l'éditeur de texte Sublime Text. Ce dernier est un éditeur de code Open Source complet et léger avec une interface totalement personnalisable. Il nous a permis de programmer le code HTML, CSS, Java script...

On a utilisé les langages HTML/CSS, JavaScript/Ext/GeoExt, PHP pour la réalisation de notre application

6.1.1. Le HTML

Hypertexte Markup Language (HTML) est un langage permettant la représentation du contenu des pages internet. Il s'agit d'un langage de balisage qui autorise l'ajout, le formatage ainsi que la structuration de contenu divers (images, formulaires de saisie, vidéos, etc.). Par ailleurs, il permet d'intégrer d'autres langages de programmation. Cette particularité va être abondamment utilisée dans le cadre de ce projet, notamment pour la création des applications cartographiques. (HENINTSOA. D, 2017).

6.1.2. CSS

Le Cascading Style Sheet a pour objectif de gérer le style de présentation d'une page web. Il s'agit d'un fichier auquel toutes les pages web de la plateforme font appel pour la gestion de la mise en page. Ainsi, un changement de la couleur d'un tableau peut être effectué de façon commune à toutes les pages. (HENINTSOA. D, 2017).

6.1.3. Le JavaScript

JavaScript, quelquefois abrégé JS, est un langage de programmation de script orienté-objet principalement utilisé dans les pages web interactives, donc du côté client (mais quelques fois aussi du côté serveur). Son propos est de manipuler de façon simple des objets, au sens informatique fournie par une application hôte. Du code JavaScript peut être intégré directement au sein des pages web pour y être exécuté du côté client. C'est alors le navigateur Web qui prend en charge de son exécution. (HENINTSOA. D, 2017).

6.2. Configuration du client cartographique

6.2.1. Présentation

L'utilisation OpenLayers permet de produire une interface cartographique côté client, l'utilisation d'ExtJS permet de structurer une page et afficher des données attributaires. Et l'utilisation de GeoExt permet de réaliser l'interaction entre OpenLayers et ExtJS.

L'union entre OpenLayers, Ext et GeoExt est une bibliothèque JavaScript permettant de créer aisément des d'interfaces cartographiques riches. Cette interface cartographique contient la carte et les outils de manipulation.

L'objet Map OpenLayers et l'objet Panel d'Ext sont les objets essentiels de ces librairies. La fusion de ces deux classes à donner la production des GeoExt (objet MapPanel). C'est lui qui aura à charge de "créer" la carte ainsi que son contenant (panel), l'interface principale et la fenêtre qui va contenir notre carte.

6.2.2. Utilisation de l'API OpenLayers, Ext et GeoExt

6.2.2.1. Utilisation d'OpenLayers

? Intégration d'OpenLayers dans une page web

Afin d'utiliser OpenLayers, on le télécharge puis on le place le répertoire dans notre environnement de développement Web. La mise en place d'un visualiseur OpenLayers nécessite une page HTML. Le visualiseur OpenLayers se place à l'intérieur de n'importe quel bloc d'éléments, ce qui signifie qu'il peut être utilisé pour mettre une carte dans la plupart des éléments HTML de notre page. En plus il est également nécessaire d'inclure à la page HTML une balise script qui comprend la bibliothèque OpenLayers. Cela se fait comme le montre la figure suivante :

Figure 36: Chargement d'OpenLayers dans une page web

Source : Capture

? Affichage d'une carte avec OpenLayers

L'une des premières étapes pour afficher une carte est de créer un nouvel objet map grâce au constructeur OpenLayers. Map. Ce dernier prend comme paramètre l'id de la balise qui contiendra la carte. La balise nous pourrons manipuler les éléments relatifs à la carte.

Rhili Chiheb 57

La deuxième étape est la création d'un visualiseur et d'ajouter une couche à la carte. OpenLayers supporte de nombreuses sources de données différentes. On peut maintenant afficher un fond cartographique sur la page. Pour commencer, on va intégrer la carte provenant du notre projet OpenStreetMap.

.
	Figure 37: Création d'un visualiseur OpenLayers et Création des couches	Source : Capture

6.2.2.2. Utilisation de GEO EXT

GeoExt combine les librairies JavaScript OpenLayers pour ses fonctionnalités geospatiales. Le Web et ExtJS contient des nombreux outils d'interface, qu'ils permettent d'obtenir un outil de construction des applications de cartographie Web riches et hautement interactive (HENINTSOA. D, 2017). Le code suivant représente le mode d'intégration de GeoExt dans une page HTML :

Figure 38: Intégration de GeoExt dans une page HTML

Rhili Chiheb

Source : Capture

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II. Présentation de l'application

1. Page d'accueil

La page d'accueil est la page principale de l'application, est conçue pour avoir une vision générale des données auquel on à l'accès et pour expliquer à l'utilisateur à quoi sert l'application. La page d'accueil explique aussi l'importance des avantages que l'utilisateur peut obtenir en utilisant l'application. La figure 39 ci-dessous représente la page d'accueil de l'application (annexes 3& 4).

Pour accéder à notre application SIG-WEB il suffit clique sur carte interactive.

geomag-flm.com/Site_mvt_terrain/index.html

Figure 39: Page d'accueil de l'application SIG-WEB

Source : Capture

2. Présentation de l'interface cartographique « SIG-WEB »

L'interface cartographique a pour objectif de donner l'accès à l'ensemble des informations liées aux mouvements des terrains. L'interface cartographique permet d'afficher des données géoréférencées afin de réaliser les sélections des entités auxquelles les données sont attachées en combinant les critères géographiques. Grace à cet outil, on peut naviguer au sein de la zone considérée et interroger les objets qui la constituent.

Cette application interactive Elle est simple, intuitive et permet de communiquer des informations précises à l'utilisateur.

Ces exemples d'applications nous montrent la diversité des thématiques qu'un SIG peut traiter. Notre application présente quelques fonctionnalités au service des utilisateurs représenté comme la figure ci-dessous :

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10

3

1

2

5

7

4

Clear selection

9

8

6

Figure 40: Interface SIG-WEB

Source : Capture

Rhili Chiheb 60

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L'interface SIG-WEB (fig.40) présente les fonctionnalités suivantes :

1 : Ajout des couches disponibles dans notre Geoserver a la zone d'affichage des couches

2 : l'affichage de la liste des couches diffusées (fond de carte de base, couches) L'utilisateur a la possibilité de forcer l'affichage de certaines couches sur la carte. Pour ce faire, sous la rubrique « Panneau de couches », il est invité à sélectionner les couches souhaitées parmi les suivantes :

« Limite Mogods-Hedil, lithologie, réseau hydrographique, plan d'eau, typologie des mouvements des terrains, Susceptibilité, Vulnérabilité, Risque... »

3 : permet d'afficher la légende des couches visibles dans la zone numéro 2. Si une couche est masquée, elle n'apparaît pas dans la légende. Si une couche est rendue visible, elle apparaît dans la légende.

4 : Les outils de navigation qui contient :

I Pour effectuer un Zoom avant, faites un clic gauche sur le plus

I Pour effectuer un Zoom arrière, faites un clic gauche sur le moins

I Pour bouger la carte dans un sens, faites un clic gauche sur la flèche indiquant ce sens.

I Mesure length : pour mesurer la longueur.

I Mesure area : pour mesurer la surface.

I Information : La possibilité d'afficher les données attributaires des couches dans un pop-up. Pour activer et désactiver un pop-up, on doit appuyer sur le bouton Information.

I Clear sélection : pour désélectionner les couches

5 : C'est l'espace d'affichage de la carte.

6 : permet de rechercher les couche déjà publier dans Geoserver

7 : Titre du mémoire.

8 : permet le changement de thème de l'application.

9 : les coordonnées géographiques dynamiques.

10 : Remove Layer : permet la suppression des layers dans le panneau de couches.

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3. Interprétation et discussion des résultats

Les avantages de notre outil de gestion des mouvements de terrain sont :

· La diffusion des informations des mouvements de terrain via une carte interactive web des risques liés aux mouvements de terrain.

· La possibilité pour le client d'interagir avec la carte, afin d'obtenir toutes les informations sur les mouvements de terrain.

· L'accessibilité et la disponibilité des informations pour les utilisateurs.

· La mise en disposition des données fiables (mise à jour facile).

· Développé avec des outils open source.

· l'ajout de données manquantes au SIG.

· Le téléchargement des données sous format (SHP).

· Permettre la consultation et l'accès à l'information d'une manière facile.