À propos de BGS
Le British Geological Survey (BGS) est un organisme mondialement reconnu dans le domaine des études géologiques et des sciences de la Terre. Il se consacre à la recherche scientifique d'intérêt public pour le compte du gouvernement et à la recherche visant à comprendre les processus terrestres et environnementaux.
BGS fournit des informations géologiques aux utilisateurs des secteurs public et privé dans des domaines tels que la construction, la production d'énergie (par exemple, la recherche de sites pour l'extraction d'énergie géothermique ou le stockage de dioxyde de carbone ou de déchets nucléaires) et la réduction des risques liés aux catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre ou l'érosion côtière.
Le Dr John A Stevenson est développeur logiciel senior chez BGS et possède une formation en volcanologie. John est spécialisé dans le développement de logiciels basés sur Python, les données spatiales et l'ingénierie des données. Il nous a parlé du nouvel outil de saisie de données sur le terrain QGIS de BGS et de la manière dont ils l'utilisent avec Mergin Maps.
Développement d'un nouvel outil d'enquête
Depuis 2005, le BGS procède à la saisie numérique des données de terrain à l'aide d'un outil d'enquête appelé « System for Integrated Geoscience Mapping » (BGS·SIGMA), développé en interne et basé sur la plateforme ArcGIS d'Esri. L'abandon d'ArcGIS par Esri au profit d'ArcPro en mars 2024 signifiait que BGS·SIGMA devait être remplacé. Après un examen interne, BGS a décidé de passer à un système open source basé sur QGIS. Cette option a été choisie car elle offrait la plus grande flexibilité en termes de personnalisation pour leurs besoins et de partage avec leurs collaborateurs. QGIS déjà largement utilisé au sein de BGS.
Après avoir évalué Mergin Maps QField pour l'intégration de QGIS la topographie mobile, BGS a décidé d'utiliser Mergin Maps cette solution permet d'exécuter le même QGIS sans modification sur les appareils mobiles et les ordinateurs de bureau. Cela leur donne un contrôle total sur la structure du projet et des données. Ils ont également apprécié l'interface mobile et la façon dont les modifications simultanées apportées par plusieurs utilisateurs sur plusieurs plateformes d'appareils peuvent être fusionnées de manière claire.
Les développeurs de BGS ont écrit un QGIS personnalisé pour mettre en place un projet de cartographie géologique. Le plugin ajoute des couches à n'importe quel QGIS , avec un GeoPackage pour stocker les données et tous les styles et formulaires configurés selon les besoins. Ces couches sont QGIS simples, elles fonctionnent donc parfaitement dans Mergin Maps . Le plugin fournit également des outils cartographiques personnalisés pour modifier efficacement les données dans une relation parent-enfant dans QGIS. Il existe un outil d'importation de photos en masse pour relier les photos provenant d'appareils externes à des emplacements. Il comprend la modification des légendes, la création de vignettes et la détection des photos non liées. Le plugin peut également générer des rapports aux formats HTML et PDF.
L'utilisation QGIS les tablettes Windows permet aux géomètres d'accéder sur le terrain à des outils SIG pour générer des cartes de pente ou mesurer des distances, ainsi qu'à des plugins tels que qgSurf pour prédire les endroits où des formations rocheuses sont susceptibles d'affleurer à la surface. L'utilisation de l'application mobile offre l'avantage d'un appareil plus portable avec une plus grande autonomie. Les appareils mobiles sont également mieux adaptés aux levés dans les zones urbaines, où se promener avec une grande tablette Windows robuste peut attirer une attention indésirable. Une personne qui tape sur son téléphone passe tout simplement inaperçue.
Utilisation des contraintes de base de données pour garantir la qualité des données
Les données collectées sur le terrain sont finalement destinées à la base de données relationnelle centrale du BGS. Celle-ci comporte des contraintes au niveau de la base de données qui garantissent une qualité élevée des données en imposant les types de données et les relations entre les caractéristiques. Une enquête est mise en place de manière à ce que les observations, les photos, les échantillons et les mesures structurelles appartiennent tous à un seul point « localité » et que tous les points appartiennent à un seul projet. Les contraintes de clé étrangère de la base de données rendent impossible l'enregistrement de données « orphelines » qui n'ont pas de localité ou de projet. Des contraintes supplémentaires sont utilisées, par exemple pour garantir que les angles d'inclinaison des couches rocheuses sont compris entre 0 et 90 degrés.
Les développeurs de BGS souhaitaient appliquer les mêmes contraintes aux données au moment de leur collecte. Ils l'ont fait à deux niveaux : d'abord dans les QGIS , qui comprennent les relations entre clés étrangères et peuvent définir des contraintes, puis dans le GeoPackage sous-jacent. Un GeoPackage est une base de données SQLite qui peut être configurée avec les mêmes contraintes que celles que l'on trouve dans les systèmes de gestion de bases de données relationnelles tels que PostgreSQL ou Oracle, garantissant ainsi la compatibilité des données. L'utilisation de contraintes au niveau SQLite dans un GeoPackage rend impossible l'enregistrement de données non valides, mais il ne s'agit pas d'un flux de travail classique. BGS et Lutra Consulting collaboré pour mettre à jour Mergin Maps afin que les contraintes de base de données fonctionnent correctement.
Intégration transparente entre tablette, mobile et ordinateur de bureau
Le principal avantage de l'intégration entre l'outil BGS et Mergin Maps la facilité avec laquelle les données peuvent être transférées entre différents contextes.
Nos géologues apprécient d'avoir accès à toutes les cartes pertinentes lorsqu'ils sont sur le terrain et de pouvoir localiser leur position grâce au GPS. Ces cartes peuvent inclure des cartes topographiques, des cartes géologiques vectorisées, des photos aériennes, des modèles numériques d'élévation, des données d'études antérieures et des données de forage. Dans certains endroits, les géologues apportent des scans de « fiches de terrain » manuscrites rédigées par d'anciens géologues du BGS qui ont travaillé il y a plus de 100 ans.
Les géologues peuvent configurer leur QGIS et rassembler des données de base sur un ordinateur portable ou de bureau, puis les transférer vers le serveur Mergin afin de les partager avec leurs collègues. À leur tour, ceux-ci peuvent les télécharger sur des tablettes Windows robustes (via QGIS) ou un téléphone mobile (via Mergin Maps), selon leurs besoins. Toutes les couches et tous les styles sont transférés de manière transparente et les données ont le même aspect dans chaque format. De retour au bureau, les données peuvent être synchronisées via le serveur afin de poursuivre le travail sur l'ordinateur portable ou de bureau. Un script Python télécharge les données finales vers le stockage central de données du BGS.
Prochaines étapes
Le BGS utilise le nouveau système QGIS depuis plus d'un an et les données ont été enregistrées à partir de plus de 2 000 localités. Il est prévu d'étendre de manière flexible les types de données pouvant être capturées afin que le plugin puisse être utilisé au-delà de la cartographie géologique. Le BGS travaille également à la mise à disposition de son plugin pour une utilisation plus large, en commençant par ses partenaires de projet à l'étranger, puis en le soumettant au référentiel QGIS . Restez à l'écoute.
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Crédits photos : Toutes les photos sont l'œuvre de John A Stevenson et sont soumises à la licence Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
