Communications 

Etude sur la réalisation d'un cadastre du sous-sol en 3D


Session 3D
 


Stéphane Couderq
Stéphanie Ribeiro
Laurent Niggeler

Topomat Technologies S.A.
6 chemin Sus-la-Meule
1297 FOUNEX
SUISSE
tél.: ++41(0)22.776.07.50
fax: ++41(0)22.776.07.59
info@topomat.ch


GeoDataNetwork S.A.
Route de Troinex 33
Case Postale 1611
1227 Carouge – Genève
Tél. (022) 343.39.00
Fax. (022) 343.64.11
info@geodatanetwork.ch


Service de la Mensuration Officielle (SEMO)
Quai du Rhône 12
Case postale 36
1211 Genève 8
Suisse

 

Mots-clés, logiciels ESRI utilisés et publics visés
 


Mots-clés: 3D, Cadastre du sous-sol 3D, Bâtiments 3D, Borne interactive

Logiciels ESRI utilisés:  ArcSDE, ArcGIS, 3D Analyst, ArcReader - Topokiosk

Public visé:  Tout public

 

1/ Présentation des sociétés


Topomat Technologies SA - Développement SIG




Disque métier

. Développement de SIG-Support
. Maintenance
. Assistance
. Formation
. Partenaire ESRI

 
Notre entreprise est composée d'une équipe pluridisciplinaire associant des spécialistes de la mensuration, des transports, de réseaux et des sciences de l'environnement à des ingénieurs en informatique et en géomatique maîtrisant des technologies de pointe.

Cette particularité donne à nos réalisations une dimension unique qui nous permet d'optimiser les temps d'assimilation des problématiques de nos clients tout en nous offrant l'occasion de mettre à profit des connaissances qui nous passionnent ...
 
Topomat Technologies assure depuis de nombreuses années la mise en œuvre de Systèmes d'Information Géographique (SIG/GIS) sur la base des produits ESRI.
 
Certifiée par ESRI, notre société dispense également de nombreuses formations "à la carte" ou orientées métier, allant de la formation ArcGIS standard au cours dédié aux principes de segmentation linéaire dans ArcGIS.

GeoDataNetWork SA – Acquisition SIG



Géodonnées, nos solutions
Modélisation, Acquisition, Traitement, Formation, Vente de logiciels spécialisés

GeoDataNetwork S.A. est une société basée à Carouge, dans le canton de Genève, spécialisée dans l'acquisition et le traitement de données à référence spatiale.
Notre société propose également toute une palette de logiciels spécialisés et propose des formations adaptées aux besoins de ses clients.

En activité depuis 1968, elle dispose aujourd'hui de 5 collaborateurs, dont trois ingénieurs, un technicien et une secrétaire.

Produit d'un réseau de connaissances métier, GeoDataNetwork S.A. a été créée dans l'optique de valoriser les contacts et compétences métiers divers acquis au fil des années par ses fondateurs.
Du domaine de la mensuration aux transports, en passant par la gestion environnementale, ces compétences, complétées d'une maîtrise accrue du domaine de la géoinformatique, nous permettent aujourd'hui de proposer toute une gamme de services pour l'intégration de données à référence spatiale.



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Acquisition signalisation verticale/ Acquisition télécom

Modélisation des géodonnées

Acquisition, gestion et diffusion de géoinformations
(logiciels: AutoCAD, AutoCAD Map 3D,  ArcGIS, Definiens eCognition)

Saisie: Géodésique (GPS, Théodolite robotisé, Scanner 3D), Graphique (Digitaliseur, numériseur), Attributive (PC nomade, Tablet PC, PDA)

Management de programmes d’acquisition de géodonnées dans le cadre d’une maîtrise d’œuvre déléguée

Conseils pour le choix des logiciels et des systèmes informatiques d’acquisition ou de diffusion des informations

Maintenance des systèmes informatiques, des logiciels et des bases de géodonnées

Partenaire Autodesk
Nous assurons pour les produits AutoCAD LT, AutoCAD et AutoCAD Map

3D
:
  La vente
  La souscription
  Le support (tel, email)
  L’assistance La formation


Formation AutoCAD Map 3D en français dans toute la Suisse

Service de la Mensuration Officielle du Canton de Genève(SEMO)



La Direction Cantonale de la Mensuration Officielle(SEMO), avant (DCMO) anciennement Service du cadastre est responsable de l'acquisition, de la gestion et de la diffusion des données de la mensuration officielle du territoire.
Elle gère également la nomenclature des artères et les adresses des bâtiments. Elle publie le plan d'ensemble et le plan de la ville officiel du canton de Genève.

Les données de la Mensuration Officielle sont des données de référence utiles et nécessaires aux Autorités, aux services publics et à tous les particuliers, propriétaires, architectes, ingénieurs, etc., qui ont à prendre des décisions, à gérer, à intervenir dans les activités relatives au territoire.

Les missions
 
- Mettre à disposition des données de références
- Assurer leur mise à jour et leur qualité



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Bâtiment; parcelle / Modèle numérique d'altitude



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Couverture du sol / Gestion cadastre du sous-sol


Orthophotographie / Adresse

Les produits





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Plan de ville / Plan du cadastre



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Plan cartographique


2/ Cadastre du sous-sol en 3D sur le canton de Genève


Projet de fin d’étude – INSA



Etudiant: Aurélien Lecomte
Ecole d’ingénieur: INSA Strasbourg, Topographie
Durée: 6 mois
Maître de stage: Stéphane Couderq
Entreprise: GeoDataNetwork SA + Etat de Genève

Schéma illustrant l’organisation du cadastre du sous-sol





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Acteurs du sous-sol



Le sous-sol étant constitué de nombreux objets, beaucoup d’acteurs sont présents et gèrent des données différentes :
 
- Le Service de la Mensuration Officielle (SEMO),
- La Direction Générale de la Mobilité (DGM)
- Les Chemins de Fer Fédéraux (CFF),
- Les Services Industriels de Genève (SIG)
- Swisscom

Cadastre du sous-sol en 3D



La réalisation d’un cadastre du sous-sol en trois dimensions (3D) permet de bénéficier d’une nouvelle vision du sous-sol.
Les réseaux et les objets souterrains ne sont pas visibles.
Le cadastre du sous-sol en deux dimensions aujourd’hui disponible, ne suffit plus car l’encombrement du sous-sol est considérable.


image sous-sol

Objectifs du projet



1- Réaliser une étude sur la faisabilité d’un SIG 3D du sous-sol
2- Réaliser un prototype

L’ensemble de l’étude se base sur les technologies ESRI. Les produits ESRI étant le standard au sein de l’Etat de Genève.

3- Recenser les outils, logiciels et études existants liés aux cadastres du sous-sol en 3D et aux cadastres 3D en général
4- Récupérer les données disponibles
5- Réaliser l’étude attributaire et géométrique des données
6- Elaborer une procédure d’acquisition de données

Etat des lieux



Données 2D (vecteur + attribut hauteur)
Données raster (MNA, Orthophotos)
Catalogue de données (Méta données)


SIG: 2D ½, extrait d’ArcMap

Conception du SIG 3D



Geodatabase ArcSDE ESRI
Classes d’entités avec Z
Obtention de la 3D
Altitude des chambres
MNA
 
Les SIG 3D sont souvent des SIG 2D ½ car la troisième dimension est dans de nombreux logiciels considérée comme une variable séparée en tant qu’altitude (Z) ou élévation. Ces logiciels gèrent donc des surfaces extrudées et non des volumes. Ce logiciel informe les données d’altitudes mais dans un champ de la table attributaire. Il gère des surfaces avec des informations de hauteurs et non des volumes.  Aussi, il ne permet pas de visualiser des scènes 3D.

Visualiser et gérer des données 3D



En complément d’ArcMap, une autre application d’ArcGIS, ArcScene, permet de visualiser et de gérer des données 3D.
Le temps de calculs et de manipulation des objets estt plus long que dans ArcMap.
ArcScene apporte à ArcGIS les fonctionnalités lui permettant de devenir un véritable SIG 3D.


3D extrait d’ArcScene


3D extrait d’ArcScene

Les données



Réseau d’assainissement, Réseau d’eaux claires
Réseaux électriques (Services Industriels de Genève)
Réseaux Télécom
Infrastructure souterraine (pilier, fondation,…)
Chambres.

SIG 3D



La gestion des données 3D est considérable par rapport à une gestion de données 2D.

Les SIG 3D en général permettent de :
- réaliser des vues en relief de paysages et bâtiments,
- draper des orthophotos sur des modèles numériques de terrain (MNT),
- calculer des volumes, pentes…,
- calculer des profils,
- calculer des MNT à partir de données ponctuelles ou de courbes de niveaux.
- interroger des entités…

Les SIG 3D du sous-sol permettent en plus de :
- visualiser et analyser les réseaux en fonction de l’altitude,
- calculer des intersections entre les réseaux et autres objets souterrains (bâtis, géotechniques…),
- visualiser et analyser les couches géologiques.

Passage de la 2D à la 3D



Modélisation de la Geodatabase contenant des classes d’entités avec la composante Z
Importation des données 2D dans la nouvelle base (ArcCatalog ou FME)
 
1er cas: nous possédons un attribut « Z » ou « hauteur »
Création d’une vraie entité 3D en renseignant la coordonnée Z
Utilisation d’un outil gratuit dans le cadre de l’étude.
Utilisation d’un programme ArcObjects dans le cas d’une mise en production. Utilisation d’FME possible.
 
2ème cas: nous ne possédons pas cette information:
Utilisation d’une profondeur de chambre arbitraire en fonction du type de réseau.
Détermination de l’altitude de la chambre à partir de sa profondeur et de l’altitude du MNT sur le point considéré.
Génération du Z d’une manière automatique à partir des fonctions ArcMap (extension 3D Analyst).



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Conclusion



Les outils sont mûrs, et vont évoluer
La réalisation d’un tel SIG n’est pas très compliquée
Les requêtes spatiales 3D manquent en 9.2


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