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Technologies de représentation du grand territoire : intégrer la ville à son territoire, associer R&D et pédagogie


Session Education et Formation
 


Bernadette Laurencin :                                                                                   
Architecte, Maître assistante associée à l’ENSA PB et chercheuse à l’IPRAUS, spécialisée en géomatique.
Courriel : laak@club-internet.fr
 
Jean François Coulais :
Géographe, Enseignant à l’ENSAM, chercheur au laboratoire GUNZO et chercheur invité à l’IPRAUS
Courriel : jean-francois.coulais@wanadoo.fr
 

Tutelles :

ENSA PB : Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Paris Belleville
IPRAUS : Institut Parisien de Recherche : Architecture, Urbanistique, Société – UMR 7136 AUS
Responsable administrative : Mme Hang Le Minh
60, boulevard de la Villette - 75019 PARIS- Téléphone : 01 53 38 50 51
Courriel : hang.leminh@paris-belleville.archi.fr

ENSAM : Arts & Métiers ParisTech, Centre de Cluny, Equipe Gunzo, Institut Image de Chalon sur Saône - UMR CNRS 5158.
Rue Porte de Paris - 71250 Cluny – tél : 03 85 59 53 67

 

Mots-clés, logiciels ESRI utilisés et publics visés
 


Mots-clés : grande échelle, SIG, 3D urbaine, représentation urbaine, projet urbain, territoire habité, densité, architecture située, réalité virtuelle et réalité augmentée.

Logiciels ESRI utilisés : Arc View 9.3 et 3D Analyst 

Public visé : architectes, géographes, urbanistes, historiens.

 

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Taille : 1913 ko - Dernières modifications : 07/09/2009
 

Echelles multiples de lecture d’un territoire


La valeur des informations relatives à la ville et à son territoire joue un rôle déterminant dans sa « fabrication ». Le nombre, la complexité et l’importante variété d'éléments et d'interdépendances sur lesquels reposent le fonctionnement des grands systèmes (géologie, environnement, histoire urbaine, transports, …) font qu'ils ne peuvent être appréhendés sans avoir recours à l'information géographique.
 
Le SIG doit être facteur de continuité dans l’aménagement d’un territoire. Localement, les différentes échelles d’études se superposent et s’interpellent : soutenant tout travail sur l’architecture de la grande échelle (1). En complément dans le SIG d’une ville, la restitution des données par des images virtuelles en trois dimensions et la possibilité de visualiser plusieurs simulations sont des outils au service de la conception.
 
Outre les nouvelles données numériques créées et reversées dans le système afin de progresser dans l’étude et de préparer de nouvelles analyses, une fois intégrées, organisées et restituées dans un SIG, «les données sont vivantes ». Elles deviennent « matière » pédagogique pour les enseignants-chercheurs, peuvent être à nouveau exploitées par les étudiants ou les professionnels et servir de nouvelles idées d’investigation.
 
Nos travaux de Recherche & Développement sur la représentation du grand territoire ont pour objectif à terme l’intégration du bâti en 3D dans le modèle territorial et l’exportation de l’ensemble sur les portails géographiques Google Earth et Géoportail tant dans la phase projet que pour la diffusion auprès du grand public.
 
Deux contextes, ici présentés, supportent ces travaux de recherches et leurs volets pédagogiques en phases expérimentales.


(1) Programme de recherche soutenu par le BRAUP (Bureau de la Recherche en Architecture, Urbanisme et Paysage – Ministère de la Culture) et le PUCA (Plan de l’Urbanisme, la Construction et l’Aménagement du MEDAD) et ayant fait l’objet d’une présentation à la conférence de 2007


1. D’une part sur la ville historique de Cluny …


…dans le cadre d’un rapprochement entre l’IPRAUS, laboratoire de l’école d’architecture de Paris-Belleville et « Gunzo » le laboratoire de l’ENSAM, où une journée d’échanges (2) sur nos exercices en cours (3) nous a révélé la complémentarité des deux approches et nous a incité à mutualiser les savoir-faire des deux établissements de recherche pour développer une plateforme technologique commune de représentation 3D de la ville et du territoire :
 
- L’ « IPRAUS » apporte sa capacité à inscrire le bâti dans son grand territoire, notamment grâce à sa maîtrise des SIG, et de mettre ce potentiel technique d’analyse et de représentation du bâti dans son site à la disposition de projets d’urbanisme et d’aménagement à des échelles diverses.

- « Gunzo » a une grande expérience de la modélisation 3D, de l’image de synthèse et des dispositifs de visualisation (réalité virtuelle, réalité augmentée, bornes fixes et dispositifs mobiles), en particulier dans le domaine de la restitution architecturale.

(2) Organisée le 6 mai à Cluny et à laquelle était représentée la société ESRI
(3) Constitution de SIG à l’ENSA PB en Master 2 ; modélisation 3D en Master 1 et programmation en applicatifs de doctorants à l’ENSAM



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Sources et production :
- Les tracés des analyses et des projets ont été fait soit dans un logiciel de DAO soit avec Arc Map et l’extension 3D Analyst
- Les cartes ont été réalisées avec Arc Map et sous illustrator
- Les visualisations 3D sont pour l’essentiel des affichages dans ArcScène et Arc Globe
- Les sources de données proviennent des travaux cartographiques établis par Denis Froidevaux pour le Plan de Sauvegarde et de Mise en Valeur de Cluny.



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Modélisation de terrain
Construction avec le module 3D analyste d’une triangulation numérique de terrain à partir des renseignements altimétriques du DAO, des iso lignes et de l’image raster 3D -



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Contexte pédagogique :
- La formation à la constitution de SIG en 2ème année Master à l’ENSA Paris Belleville
- La formation à la modélisation 3D en 1ère année Master à l’ENSAM
- Le travail de recherche des doctorants à l’ENSAM en programmation d’applicatifs


2. D’autre part pour le grand Paris …Seine métropole (4)


…dans la cadre du programme de Recherches & Développements (5) « le grand pari de l’agglomération parisienne », pour l’IPRAUS, laboratoire de recherche d’une des 10 équipes, nous avons ouvert le volet technique de la communication de projet sur les grands territoires. Bien que porteur d’enjeux à long terme, cette recherche pourrait bénéficier rapidement à l’Atelier du Grand Paris, auquel des méthodes et des outils de la plateforme commune pourraient être apportées. Ses enjeux recouvrent trois ordres :
 
- Faire émerger plus clairement l’identité d’un territoire grâce au croisement de données multiples sur son environnement, ses villes, ses paysages, son patrimoine…

- Etre véritablement en mesure de visualiser le projet architectural ou urbain de manière dynamique à plusieurs échelles, de la rue à l’inter-région.

- Elargir l’échelle de représentation et de réflexion sur le projet urbain, et renforcer ainsi le lien entre « architecture située » et « territoire habité », entre local et global.

(4) Titre retenu pour cette recherche par l’équipe d’Antoine Grumbach, architecte urbaniste mandataire
(5) Pour ce programme, ESRI a mis à notre disposition 4 licences monopostes d’Arc Gis 9.3 et 3D Analyst

Reconstitution des paléo-méandres de la Seine. Etude de morphologie fluviale et d’occupation des sols.



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Sources et production :
Les données de base exploitées ont été fournies par l’IGN. A partir de ces fichiers vectoriels et image, l’équipe de l’IPRAUS (6) a constitué ses propres données thématiques afin d’illustrer et développer ses recherches

(6) Pierre Clément, Sabine Guth, Bernadette Laurencin, Béatrice Mariolle, Jean François Coulais, Liu Yang, Amélie Fontaine et Ernesto Apolaya -Canales

Etudes des formes et des réseaux d’urbanisation aux articulations vallée-plateau





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Contraintes inhérentes à la recherche :

- La capacité de s’approprier les données et de contrôler la qualité et l’objectif de toute analyse spatiale face à la multitude et la disparité des sources
- La sensibilisation des chercheurs en sciences humaines à une rigueur scientifique nécessaire à la constitution et l’exploitation de base de données
- Une formation continue de tous les instants sur les méthodes et les moyens de communication informatiques encore en phase de développement, et une réflexion sur les représentations nécessaires d’un même territoire à « toutes les échelles »


Constations et retour sur ces expériences parallèles de huit mois et leurs poursuites…


1. En tant que document de base de tout projet architectural, urbain ou territorial, on se dirige doucement mais sûrement vers une substitution de la cartographie traditionnelle par des modèles 3D publics dans lesquels concepteurs et aménageurs devront insérer leur maquette numérique. Aujourd’hui, la 2D ne suffit plus pour expliquer et planifier une ville ou un territoire, et la 3D est en train de devenir l’outil d’interaction indispensable pour intégrer les différentes problématiques (urbanisme, architecture, ingénierie environnementale, paysage, etc.)

2. Une analyse préalable détaillée des usages et une vision à long terme sont indispensables avant de démarrer tout projet ; cette analyse doit en particulier définir la politique de mutualisation pour l’acquisition des données et le choix des différents niveaux de détail de représentation. la formation des différents intervenants est la clef indispensable à la réussite à long terme


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