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Bails	
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  Information	
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  • 1. 27/03/2015   Bails  Pierre   M2  Information  Géographique   Bails  Pierre   M2  Information  Géographique     1   PROJET  SIMPLEAIS_PY   L’Automatic   Identification   System   (AIS)   ou   Système   d’Identification   Automatique   (SIA)  est  un  système  de  communication  maritime  par  radio  permettant  de  transmettre  des   informations  telles  que  le  nom  d’un  navire,  sa  position,  sa  destination.  Le  système  permet   aussi  aux  autorités  régulatrices  de  gérer  le  trafic  maritime.  Chaque  navire  ayant  une  jauge   supérieure  à  300  tonneaux,  effectuant  des  trajets  internationaux  et  respectant  la  convention   SOLAS  se  doit  d’être  équipé  d’un  SIA  [SOLAS,  04].  La  description  du  SIA  est  régie  par  une   norme   édictée   par   l’Union   Internationale   des   Télécommunications   [UIT,   14].   Les   signaux,   émis  sur  les  canaux  VHF  161,975MHz  et  162,025MHz,  sont  structurés  suivant  une  norme   définie  par  la  National  Marine  Electronics  Association  qui  normalise  la  communication  entre   les  différents  équipements  marins  [NMEA,  08].  Quel  que  soit  le  GNSS  utilisé,  les  informations   de  longitudes  et  de  latitudes  transmises  doivent  être  dans  le  système  de  référence  WGS84.     Dans   le   cadre   de   ce   projet,   les   données   SIA   utilisées,   fournies   pour   une   utilisation   non-­‐commerciale  par  l’Exploratorium  [EXPLO,  15],  proviennent  d’une  station  de  la  baie  de   San   Francisco   [MARINE,   15].   La   station   capte   des   signaux   jusqu’à   50   miles   nautiques   en   moyenne1  et  les  transmet  en  temps  réel  sur  Internet.   Développée  en  Python  2.7  la  librairie  simpleAIS_py  permet  de  décoder  les  messages  reçus   selon   la   norme   en   vigueur   et   de   se   connecter   à   une   base   de   données   afin   de   stocker   les   valeurs.  A  ce  jour,  la  librairie  permet  de  décoder  les  messages  de  type  1,  2,  3,  5,  21,  23  et  24.   Les  messages  1,  2  et  3,  émis  toutes  les  3  secondes,  correspondent  à  des  comptes  rendus  de   position,  on  y  retrouve  notamment  la  longitude  et  la  latitude,  mais  aussi  le  cap,  la  vitesse  ou   encore   le   statut   de   navigation.   Le   message   5   fournit   des   informations   statiques   sur   l’itinéraire  du  bateau  telles  que  sa  destination  ou  son  type  de  cargaison.  Les  messages  21  et   23   permettent   à   l’autorité   régulatrice   de   gérer   le   trafic   et   les   émissions   de   messages,   ils   délimitent  une  zone  dans  laquelle  les  règles  vont  s’appliquer.  Enfin,  le  message  24  donne  des   informations  statiques  sur  le  navire  comme  son  nom,  le  type  de  GNSS  utilisé,  la  position  de   se   dernier   sur   le   bateau.   Tous   les   messages   émis   par   une   station   SIA   contiennent   l’immatriculation   (MMSI)   du   navire.   Une   fois   le   message   décodé,   la   librairie   permet   de   remplir  une  base  de  données  PostgreSQL/PostGIS  en  construisant  les  géométries  à  partir   des  longitude  et  latitude.  Les  géométries  sont  de  type  point  pour  les  messages  1,  2,  3,  21,  et   de  type  polygone  pour  les  messages  de  type  23.   Afin  d’exploiter  les  données  extraites  par  simpleAIS_py,  un  serveur  géographique  a  été  mis   en   place.   Basé   sur   GeoServer,   il   se   connecte   à   la   base   de   données   PostgreSQL   afin   de   récupérer   les   informations   nécessaires   grâce   à   des   vues   et   fournit   un   ensemble   de   WebServices  tel  que  l’affichage  de  tuiles  ou  la  manipulation  d’objets  grâce  aux  protocoles   WMS  et  WFS.         L’exploitation   des   données   SIA   permet   notamment   de   gérer   le   trafic   maritime   en   identifiant   les   axes   de   congestion   [HASEGAWA,   08],   d’améliorer   la   sécurité   maritime,   par   exemple   en   prévoyant   les   collisions   [MIN,   10],   mais   aussi   d’effectuer   des   statistiques   globales  [HOYE,  08]  ou  locales  [LEGUYADER,  11]  sur  les  trajets  maritimes.   Open-­‐source   et   ouvert   au   travail   collaboratif   simpleAIS_py   [GIT,   15]   peut   ainsi   aider   à   l’analyse  des  données  de  type  SIA.                                                                                                                       1  1  mile  nautique  =  1,852  kilomètres  
  • 2. 27/03/2015   Bails  Pierre   M2  Information  Géographique   Bails  Pierre   M2  Information  Géographique     2   Bibliographie     [EXPLO,  15]     EXPLORATORIUM.  The  museum  of  science,  art  and  human  [en  ligne].  Consulté   le  5  février  2015.  Disponible  à  l’adresse  :  <http://www.exploratorium.edu/>     [GIT,  15]   BAILS  Pierre.  simpleAIS  [en  ligne].  2015.  Disponible  sur  :   <https://github.com/baipi/simpleAIS>     [HASEGAWA,  08]  HASEGAWA  K.  Tranmission  evaluaton  of  Ship-­‐borne  Automatic   Identification  System  (AIS)  in  congested  waterways.  ITS  Telecommunications  8th   International  Conference.  24  octobre  2008.     [HOYE,  08]   HOYE  Gudrun,  Space-­‐based  AIS  for  global  maritime  traffic  monitoring.  Acta   Astronautica.  Janvier-­‐Février  2008,  Volume  62,  p240-­‐245.     [LEGUYADER,  11]  LE  GUYADER  Damien,  Exploitation  de  données  AIS  pour  la  cartographie   du  transport  maritime.  M@ppemonde.  Avril  2011,  104.     [MARINE,  15]  MARINETRAFFIC,  San  francisco-­‐Station  #51  [en   ligne].  Consulté  le  5  février   2015.  Disponible  à  l’adresse  :  <  http://www.marinetraffic.com/fr/ais/details/stations/51>     [MIN,  10]   MIN  MOU  Jun,  Study  on  collision  avoidance  in  busy  waterways  by  using  AIS   data.  Ocean  Engineering,  Avril  2020,  Volume  37,  p483-­‐490.     [NMEA,  08]     NATIONAL   MARINE   ELECTRONICS   ASSOCIATION,   NMEA   0183   V4.10.   Novembre  2008.     [SOLAS,  04]   OMI,   Convention   Internationale   sur   la   sauvegarde   de   la   vie   humaine   en   mer.   2010.     [UIT,  2014]   UNION   INTERNATIONALE   DES   TELECOMMUNICATIONS.   R-­‐REC   M.1371-­‐5,   février  2014.                                         Global  shipping  density,  Août  1013  (source  :  exactEarth)