Le format PMTiles est un format pour embarquer dans un fichier unique une pyra­mide de tuiles rasters ou vecto­rielles. Dans cet article, nous allons trans­for­mer une couche raster réali­sée avec QGIS en une pyra­mide de tuiles au format PMTiles que nous servi­rons avec un service de type S3.

À la fin de cet article, vous aurez mis en ligne votre couche raster et vous pour­rez l’in­té­grer avec votre outil de carto­gra­phie web favori : Leaflet, MapLibre, etc.

Voici le résul­tat avec un raster qui affiche la densité des nœuds OSM sur le terri­toire belge :

Pour savoir comment créer ce raster, suivez ce tuto­riel pas à pas : Fabriquer un raster de densité à partir d’un nuage de points avec Post­GIS.

Pour suivre cet article, vous aurez besoin d’ins­tal­la­tions de QGIS et de GDAL fonc­tion­nelles.

Pourquoi PMTiles ?

Le format PMTiles offre une distri­bu­tion de données géogra­phiques (SIG) facile : il est « très très bon marché » à servir. En effet, pour peu que vous ayez accès à un serveur web suppor­tant les HTTP Range request – c’est notam­ment le cas de certaines offres S3 – l’hé­ber­ge­ment de ces données se résume à servir un seul et unique fichier.

Par rapport aux approches tradi­tion­nelles qui impliquent de faire tour­ner un serveur de tuiles ou de passer par un service tiers pour servir un MBTiles – Mapbox, MapTi­ler, etc. – dans notre cas présent, vous ne payez que la bande passante et le stockage.

 

Méthode

Dans un premier temps, nous allons expor­ter la couche QGIS en GeoTIFF. Ensuite, il s’agit de géné­rer la pyra­mide de tuiles avec l’ou­til gdal2­tiles.

Nous fabrique­rons un MBTiles avec mb-util un outil de Mapbox, puis nous analy­se­rons le fichier MBTiles avec l’ou­til éponyme mbtiles de MapLibre.

Enfin, nous fabrique­rons le PMTiles avec l’ou­til offi­ciel de Proto­maps que nous uploa­de­rons sur un bucket S3 à l’aide de l’ou­til mcli.

 

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Cet article a été écrit pour un système Linux, les outils utili­sés devraient être tous dispo­nibles sur Windows, mais vous devrez proba­ble­ment adap­ter les commandes.

1. Instal­la­tion des outils

1. Instal­lez mb-util via pip. De mon côté, je me suis fait un envi­ron­ne­ment virtuel Python et j’ai installé le paquet ainsi :

cd <dossier de travail>
python -m venv venv # On crée le venv
. ./venv/bin/activate # On active le venv
pip install mbutil # On install mb-util dans le venv

2. Télé­char­gez la release qui corres­pond à votre système depuis le GitHub de martin. Extra­yez la release dans votre dossier de travail. Seul l’ou­til mbtiles nous inté­resse.

Voici les commandes que j’ai tapé pour réali­ser cette opéra­tion :

wget https://github.com/maplibre/martin/releases/download/v0.13.0/martin-x86_64-unknown-linux-gnu.tar.gz # On télécharge la release 0.13.0
tar xf martin-x86_64-unknown-linux-gnu.tar.gz # On extrait l'archive
./mbtiles --version # On lance l'outil mbtiles

La dernière commande me renvoie :

mbtiles 0.9.1

3. Pour l’ou­til pmtiles, l’ap­proche est la même : nous allons télé­char­ger une release depuis le projet GitHub et nous utili­se­rons direc­te­ment le binaire.

wget https://github.com/protomaps/go-pmtiles/releases/download/v1.11.3/go-pmtiles_1.11.3_Linux_x86_64.tar.gz # On télécharge la release 1.11.3 de pmtiles
tar xf go-pmtiles_1.11.3_Linux_x86_64.tar.gz # On extrait la release
./pmtiles version # On affiche la version

La dernière commande me renvoie la sortie suivante :

pmtiles 1.11.3, commit 65e46f9237f64a3185190b99eef7d5ab3603aeb1, built at 2023-12-28T09:10:51Z

 

Option­nel : instal­la­tion d’un client S3 en ligne de commande

Si votre four­nis­seur S3 ne propose pas d’in­ter­face graphique pour mettre en ligne des fichiers, vous pouvez utili­ser "minio client". Réfé­rez-vous aux instruc­tions d’ins­tal­la­tion de la docu­men­ta­tion offi­cielle.

 

2. Export de la couche QGIS

J’ai chargé et stylé la couche raster suivante dans QGIS, ici il s’agit d’une table dans Post­GIS :

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Le raster de base est en niveau de gris, et j’ai utilisé les outils de QGIS pour lui donner de la couleur afin de réali­ser une sorte de carte de chaleur. Expor­tons ce raster en GeoTIFF.

Faîtes un clic droit sur le nom de votre couche, et sélec­tion­nez «  Export > Save As  ».

Dans le menu qui s’ouvre acti­vez le mode de sortie «  Rende­red Image  » afin d’ex­por­ter votre raster colo­risé.

Choi­sis­sez la projec­tion «  WGS84 / Pseudo-Merca­tor  » – EPSG 3857 – puis sélec­tion­nez le fichier de sortie.

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3. Fabri­ca­tion de la pyra­mide de tuile

Main­te­nant, nous allons tuiler notre GeoTIFF pour les zoom 1 à 10 à l’aide d’un outil de la suite GDAL. Pour cela, exécu­tez la commande suivante :

. ./venv/bin/activate # On active le venv
gdal2tiles.py --zoom 1-10 <fichier>.tif # tuilage du geotif

Vous devriez obte­nir un dossier portant le nom de votre fichier et conte­nant les tuiles pour les diffé­rents niveaux de zoom.

Pour para­mé­trer le format des tuiles JPG, PNG, WEBP ou le taux de compres­sion des tuiles, réfé­rez-vous à la doc de gdal2­tiles.

Main­te­nant, nous allons assem­bler ces tuiles indi­vi­duelles en un fichier MBTiles.

4. Fabri­ca­tion du fichier MBTiles

Pour assem­bler le MBTiles, nous utili­sons l’ou­til mbutils, exécu­tez la commande suivante :

mb-util --scheme=tms <nom de votre dossier>/ article.mbtiles # assemblage du mbtiles

 

5. Analyse du fichier MBTiles

Afin de véri­fier que notre MBTiles contient bien tous nos niveaux de zoom, nous utili­sons un outil de la suite logi­cielle martin.

Exécu­tez la commande suivante :

./mbtiles summary article.mbtiles # analyse du mbtiles

J’ob­tiens la sortie suivante :

MBTiles file summary for article.mbtiles
Schema: flat
File size: 6.21MiB
Page size: 4.00KiB
Page count: 1592

 Zoom |   Count   | Smallest  |  Largest  |  Average  | Bounding Box
    1 |         1 |      528B |      528B |      528B | 0,0,180,85
    2 |         1 |      725B |      725B |      725B | 0,0,90,67
    3 |         1 |    1.2KiB |    1.2KiB |    1.2KiB | 0,41,45,67
    4 |         1 |    2.9KiB |    2.9KiB |    2.9KiB | 0,41,22,56
    5 |         1 |    8.5KiB |    8.5KiB |    8.5KiB | 0,49,11,56
    6 |         2 |    5.7KiB |   22.7KiB |   14.2KiB | 0,49,11,52
    7 |         6 |    1.4KiB |   42.7KiB |   16.5KiB | 0,49,8,52
    8 |        16 |      572B |   89.7KiB |   22.3KiB | 1,49,7,52
    9 |        56 |      430B |  121.3KiB |   23.2KiB | 1,49,7,52
   10 |       180 |      334B |  122.3KiB |   24.4KiB | 2,49,7,52
  all |       265 |      334B |  122.3KiB |   23.3KiB | 0,0,180,85

6. Fabri­ca­tion du fichier PMTiles

Pour fabriquer le PMTiles, rien de plus simple. Tapez la commande suivante :

./pmtiles convert article.mbtiles article.pmtiles # conversion du mbtiles en pmtiles

7. Upload du fichier PMTiles sur un S3

Il ne nous reste plus qu’à envoyer le PMTiles sur un stockage S3 suppor­tant les HTTP Range Request (atten­tion, ce n’est pas le cas du service Object Storage d’OVH).

Je vais utili­ser le service «  Object Storage  » de chez Scale­way.

Avec une inter­face graphique

Navi­guez vers «  Object Storage  » :

 

Dans l’in­ter­face suivante, choi­sis­sez un bucket :

Enfin, cliquez sur le bouton upload pour envoyez votre fichier :

En ligne de commande avec minio-client

Commen­cez par confi­gu­rer votre alias S3 avec la commande suivante :

mc alias set pmtiles https://s3.mon_provider.cloud <ACCESS_KEY> <SECRET_KEY> # ajout d'un alias avec minio client

Vous pouvez main­te­nant uploa­der votre fichier ainsi :

mc cp ./article.pmtiles pmtiles/ # upload du fichier pmtiles avec minio-client

 

Conclu­sion

Et voilà, si vous avez suivi cet article jusqu’au bout, vous avez réussi à tuiler et mettre en ligne votre donnée raster. Il ne vous reste plus qu’à réali­ser l’in­té­gra­tion dans une page web à l’aide d’une librai­rie JavaS­cript !

Par exemple, pour utili­ser cette source de données avec Leaflet, vous pouvez regar­der du côté de PMTiles for Leaflet. L’URL de la source de données est à géné­rer avec votre four­nis­seur S3 :

• Soit le bucket est public et vous pouvez utili­ser le lien de la ressource
• Soit le bucket est privé et vous devez géné­rer un lien d’ac­cès.

Vous pouvez aussi regar­der le code source de cet article pour avoir un exemple de code JS/HTML permet­tant de faire une telle carte (via les devtools de votre navi­ga­teur, f12 sur fire­fox).