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La Terre est sous la surveillance permanente de centaines de satellites. Leur objectif: Recueillir des données sur des sujets tels que le changement climatique, la météorologie, les ressources naturelles, la santé des océans ou les catastrophes naturelles. La flotte de satellites d’observation de la Terre (EO pour Earth Observation) de l’Union européenne, baptisée Copernicus Sentinels, fournit chaque jour plus de 20 000 gigaoctets de nouvelles données à quiconque s’y intéresse. Et tout cela est gratuit, grâce à des politiques de données ouvertes.
Il y a cependant un problème. Aussi précieuses qu’elles puissent être pour les chercheurs, les données ouvertes d’observation de la Terre sont disponibles en quantités tellement énormes qu’il devient de plus en plus difficile de les traiter. «Nous devons maintenant stocker et traiter les énormes données d’observation de la Terre à l’échelle du pétaoctet (NDLR: 1 pétaoctet équivaut à 1 million de gigaoctets)», explique Matthias Schramm, coordinateur du projet openEO auprès de l’université technique de Vienne. Le stockage et le traitement en nuage constituent une solution à ce problème. De nombreux nouveaux acteurs du marché se sont engouffrés dans la brèche, proposant différentes offres à un panel de plus en plus large d’utilisateurs issus des secteurs scientifique, industriel et gouvernemental. Ils ont été très rapides à le faire, peut-être même trop rapides.
«La vitesse et le rythme du développement de nouvelles plateformes en nuage ont fait obstacle à l’élaboration de normes largement acceptées et utilisées. Cette absence de points d’accès comparables entraîne des difficultés techniques pour les utilisateurs, qui ne peuvent pas facilement passer d’un fournisseur de services à un autre pour comparer les résultats», explique Matthias Schramm.
C’est là qu’intervient le projet openEO, financé par l’UE. D’octobre 2017 à novembre 2020, les partenaires du projet ont développé une nouvelle interface de communication qui permet un accès normalisé aux données et aux capacités de traitement de l’UE entre des fournisseurs de services en nuage distincts. Cette nouvelle interface fonctionne en deux étapes. Tout d’abord, les bibliothèques openEO sur les machines locales des utilisateurs préparent leurs flux de travail à envoyer aux fournisseurs de services de leur choix. À partir de là, ces demandes de traitement normalisées sont automatiquement traduites dans la syntaxe reconnue par le fournisseur.
Un potentiel encore inexploité
«Nous disposons de bibliothèques openEO pour les langages de programmation Python, R et JavaScript. Nous avons également créé un plug-in QGIS, un éditeur web et des applications mobiles qui serviront de points d’accès. Diverses plateformes européennes en nuage sont déjà connectées à l’interface openEO pour une communication normalisée, et tous les aspects de l’interface open-source ont été conçus pour permettre une future connexion avec des plateformes et des langages de programmation supplémentaires», fait remarquer Matthias Schramm.
Pour permettre la comparaison des résultats de différents fournisseurs de services en nuage, l’équipe du projet a élaboré cinq cas d’utilisation pour des utilisateurs pilotes, en testant les flux de travail avec la syntaxe openEO sur plusieurs plateformes. Ils ont constaté que la seule limitation potentielle à la comparabilité des services en nuage était le manque de données analogues d’observation de la Terre (par exemple, différents capteurs, résolution, intervalle d’échantillonnage, zone fournie, prétraitement). En dehors de cela, les seules divergences constatées concernent la précision des calculs, ce qui démontre que l’interface fonctionne particulièrement bien.
«Plusieurs fournisseurs de plateformes en nuage externes au projet, ainsi que des utilisateurs d’observation de la Terre et le secteur de la recherche climatique, ont déjà manifesté leur intérêt pour l’intégration de l’interface openEO dans leurs nouveaux services», ajoute Matthias Schramm. Pour l’instant, la norme openEO constitue une possibilité théorique d’accéder conjointement à différents fournisseurs en nuage et de les comparer. Cet accès conjoint doit encore être concrétisé, par exemple par le biais d’une communication réelle entre les plateformes en nuage utilisant notre nouveau langage commun. Nous avons soumis plusieurs propositions de projets scientifiques pour combler cette lacune, dont certaines, comme le projet C-SCALE d’Horizon 2020, ont déjà reçu un financement.»