Projet KayMap — Mobilité & SIG

Le Projet KayMap est une application mobile d’accompagnement à la navigation et un système d’information géographique (SIG) complet.

Créé dans le cadre du Master 2 Informatique (parcours SAIM), ce projet a été développé en collaboration au sein d’une équipe pluridisciplinaire réunissant un développeur informatique et une géomaticienne (Pauline Besnard).

Passionné de canoë-kayak, j’ai co-imaginé et développé KayMap afin de répondre à une problématique concrète rencontrée par les pratiquants autonomes : la difficulté d’accéder à des données cartographiques centralisées, fiables et mises à jour sur les cours d’eau navigables en France.

1. Contexte & Problématique

La pratique du canoë-kayak en autonomie consiste à naviguer sur des rivières souvent moins touristiques et moins aménagées que les grands parcours de location. Bien que la grande majorité des cours d’eau français soient théoriquement libres de navigation, l’accès aux informations indispensables sur le terrain reste complexe :

• Données dispersées et obsolètes : Les informations sur les obstacles (barrages, écluses, cascades) et les infrastructures (cales de mise à l’eau, campings, clubs) sont éparpillées entre plusieurs organismes.
• Absence d’outil dédié : Aucun outil cartographique n’existait pour centraliser le réseau navigable et les zones de danger à l’échelle nationale pour les embarcations légères.
• Usage nomade exigeant : Sur l’eau, l’application doit être simple, lisible sous forte luminosité et fonctionnelle même avec une couverture réseau limitée.

Partir à l’aventure avec KayMap

2. Architecture Globale du Système

Le projet KayMap s’articule autour d’une architecture client-serveur modulaire à trois niveaux, combinant collecte de données, traitement spatial et restitution mobile :

flowchart TD
    subgraph Sources["1. Sources de Données (APIs & Open Data)"]
        IGN["IGN - BD TOPO"]
        OSM["OpenStreetMap"]
        MS["Ministère des Sports"]
    end

    subgraph Treatment["2. Pipeline SIG & Traitement"]
        GeoPandas["Scripts Python / GeoPandas"]
        QGIS["Contrôle Qualité QGIS"]
        GeoPackage["Export GeoPackage"]
    end

    subgraph Hosting["3. Serveur & Diffusion"]
        GeoServer["GeoServer (Tuiles WFS/WMS)"]
    end

    subgraph Client["4. Application Mobile"]
        Kotlin["App Android (Kotlin + MapLibre)"]
        Firebase["Firebase (Auth & Signalements)"]
    end

    IGN --> GeoPandas
    OSM --> GeoPandas
    MS --> GeoPandas

    GeoPandas --> QGIS
    QGIS --> GeoPackage
    GeoPackage --> GeoServer

    GeoServer <--> Kotlin
    Firebase <--> Kotlin

Les 3 briques clés de l’architecture :

1. Pipeline de données (ETL) : Scripts automatisés en Python (GeoPandas) assurant le nettoyage, la fusion et l’harmonisation des données géographiques issues de 11 bases différentes.
2. Hébergement spatial (GeoServer) : Serveur SIG open-source configuré pour diffuser les couches géographiques optimisées et les tuiles vectorielles sous format WFS / GeoJSON.
3. Application Mobile Client (Android / Kotlin) : Interface utilisateur interactive développée nativement sous Kotlin exploitant le moteur cartographique MapLibre et un backend Firebase pour les fonctionnalités participatives.

3. Données, Ingénierie SIG & Cartographies

Pour couvrir l’ensemble du territoire français, le système croise 11 jeux de données issus de trois sources institutionnelles et collaboratives majeures :

📊 Cartographie & Données Spatiales :

Carte nationale synthétisant les 86 986 km de cours d’eau navigables identifiés par KayMap.

Repérage des plus de 10 500 barrages, 2 680 écluses et 2 206 cascades géolocalisées.

4. Analyse des Besoins, UX/UI & Maquettes Figma

La conception de KayMap a débuté par une analyse approfondie des besoins des pratiquants sur le terrain. Inspirées des applications de navigation grand public comme Google Maps et Waze, des maquettes fonctionnelles interactives ont été créées sous Figma afin d’offrir une expérience intuitive et épurée.

Cette étape de prototypage a permis de tester et valider l’ergonomie réelle auprès de futurs utilisateurs avant le développement : lisibilité sous forte luminosité, contrastes visuels adaptés et accès immédiat aux éléments de sécurité et de repérage.

Maquettes interactives Figma validant l’ergonomie et la disposition des composants avant le codage Android.

5. Développement de l’Application Mobile

L’application mobile a été développée nativement sous Kotlin avec une architecture modulaire et évolutive.

Fonctionnalités détaillées :

1. Visualisation cartographique vectorielle :

   • Affichage dynamique et réactif des cours d’eau navigables, des zones de danger et des points d’intérêt via le moteur MapLibre.
   • Sélection à la volée entre différents fonds de carte (satellite, contrasté pour l’extérieur, topo).

2. Navigation en temps réel & Suivi GPS :

   • Suivi précis de la position GPS du kayakiste en temps réel.
   • Mode navigation dédié verrouillant la carte sur la position actuelle pour un suivi fluide au fil de l’eau.

3. Signalement participatif & Communauté :

   • Possibilité pour les utilisateurs d’ajouter ou de modifier des informations en direct (obstacles temporaires, arbres en travers, cales d’accès).
   • Système de validation automatisé pour limiter les erreurs ou signalements abusifs.

4. Gestion des données & Backend Firebase :

   • Authentification sécurisée des profils utilisateurs.
   • Stockage et synchronisation en temps réel des signalements communautaires.

Rendu et captures de l’application :

Tests & Validation en conditions réelles :

L’application a été testée et validée en conditions réelles de navigation sur l’eau. Les tests ont confirmé la réactivité du suivi GPS et la fluidité de la carte vectorielle, y compris dans les vallées isolées à faible couverture réseau.

6. Perspectives & Évolutions Futures

• Gestion des hauteurs d’eau & débits : Intégration des données en temps réel des stations Vigicrues / Hydro pour informer sur le niveau d’eau et la sévérité des courants.
• Prise en compte des courants de marée : Gestion des marées pour les estuaires et la navigation littorale.
• Mode hors-ligne complet : Mise en cache locale des tuiles cartographiques et des zones de navigation téléchargées à l’avance.
• Planification d’itinéraires : Calcul de parcours au fil de l’eau avec enregistrement des traces GPS de randonnée.