La nouvelle version du moteur cartographique GeoConcept 7 est dotée d’une interface innovante tactile. Ses applications couvrent le géo-marketing,la gestion territoriale (patrimoine et réseaux) et la gestion de crise. (Doc. GeoConcept.jpg.)
L’exploitation croissante d’une cartographie numérique de plus en plus riche, y compris avec de la 3D, favorise les échanges entre services techniques et économiques de la Ville.
Ces dernières années, l’essor des Système d’informations géographiques (SIG) a servi à structurer et à diversifier les usages de la masse d’informations techniques géo-référencées possédées par les collectivités urbaines. Les Villes souvent regroupées en communauté d’agglomérations, ont mis en place des équipes SIG spécialisées.
Ces experts centralisent les données sur un serveur dédié, veillent à leur cohérence et à leur précision et valident les méthodes de mise à jour. Le socle de données est traditionnellement fourni par l’IGN, qui a développé de 2000 à 2008 le Référentiel à grande échelle (RGE), regroupant quatre composantes : topographique, orthophotographique, parcellaire et adresse. Pour le fonds cartographique, certaines collectivités utilisent Google Maps ou Google Earth HD via des API.
Un système SIG moderne comporte des centaines, voire des milliers de couches superposées, afin de répondre à la multiplicité des besoins. La quantité de travail nécessaire n’est pas à négliger. Dans certaines communes, l’étape préalable de numérisation du SIG papier existant n’est toujours pas achevée.
Alors que le service SIG de la Ville centralise les données, des référents nommés dans les différents services techniques alimentent le SIG en données métiers, comme les positions géo-référencées et la nature de l’éclairage public, du mobilier urbain ou des arbres. D’autres données comme celles des réseaux d’eau et d’assainissement ou des maillages en fibre optique ou en vidéo-surveillance, relèvent de la compétence d’opérateurs extérieurs. Les données SIG des réseaux électriques vont être achetées à ERDF. La banalisation du GPS permet aussi d’alimenter le système suivant de nouveaux protocoles, par exemple avec des photos numériques géo-référencées acquises lors d’une intervention sur site ou lors d’un suivi de chantier.
Le marché des données SIG, très porteur, est très concurrentiel, comme le souligne Yann-Vari Lecuyer, chef du service Système géomatique urbain de la Ville de Cannes (06) : « Avec quatre agglomérations voisines, le département et la Région, nous nous sommes regroupés pour acheter des clichés aériens auprès d’Aérodata, créée en 2006. Sur demande, ce prestataire envoie des avions effectuer les prises de vue et nous avons obtenu des clichés avec une très bonne définition, tous les 20 cm. Nous en sommes propriétaires pour des coûts divisés par cinq. Une mise à jour est prévue tous les trois ans ».
Cartographie pour chaque spécialité
Si Google a contribué à démocratiser l’usage au quotidien de la cartographie, d’autres facteurs ont été décisifs dans la diffusion du SIG hors de son domaine d’expertise initial. Ainsi, le poids d’OGC (Open Geospatial Consortium) a accéléré la standardisation des formats d’échanges.
Il faut aussi noter la simplicité et la fluidité graphique de la publication des données via de nouvelles interfaces Web développées par les éditeurs. Au départ, les villes s’étaient équipées d’une plate-forme SIG du commerce, comme ArcGIS d’Esri, Star-Apic ou MapInfo. Au fil des ans, les Villes ont acquis, ou fait développer, des modules additionnels en fonction de leurs besoins métiers, tels que le suivi des concessions au cimetière, la gestion de l’entretien des espaces verts ou la maintenance de l’éclairage public.
Le service SIG de la Ville de Cannes a développé des modules, par exemple de gestion des travaux sur voirie avec des dates prévisionnelles, une cartographie des tranchées et un système d’alertes, ou de prévisionnel de campagne d’enrobés avec calcul des coûts induits. Un autre volet important est l’analyse des risques naturels, comme la capacité de résistance et de récupération des réseaux en cas d’inondation ou de séisme.
Autre innovation, la cartographie embarquée permet d’optimiser les tournées des véhicules d’intervention, guidées et suivies par navigation GPS. Les fonds cartographiques sont aussi exploités statistiquement dans des outils de géo-marketing ou de géo-décisionnel, comme pour étudier la meilleure implantation pour une école ou pour une pépinière d’entreprises.
Progressivement, le SIG est venu innerver le Système d’informations global, avec des échanges croissants avec la CAO, la Topo ou les achats. Ainsi, la Ville de Cannes a mis en place récemment une BD Topo à la mode SIG. Les données topographiques établies au fur et à mesure des levés tant internes qu’externes, sont stockées de manière centralisée en suivant une méthodologie homogène et cohérente, avec une charte graphique et une clause de précision avec contrôle et validation. Les différents services techniques peuvent aller piocher dans cette base pour faire des extractions de levés topographiques, avec des fonctions avancées d’impression. L’intérêt est de pouvoir capitaliser les données topographiques et de savoir les redistribuer avec une très grande précision. « Par ailleurs, nous avons créé une passerelle d’échanges entre les deux bases de données SIG et topographiques, affirme Yann-Vari Lecuyer. Ainsi, un chef de projet sur l’aménagement d’un rond-point peut importer le cadastre et le PLU stockés dans le SIG pour les visualiser en surimpresion sur la partie topographique et inversement. »
Vitrine 3D ou SIG 3D ?
Les couches du SIG sont généralement à plat en 2D mais certaines, comme le terrain et ses dérivés (MNT/MNS/MNE), contiennent des valeurs d’élévation. Le passage à une représentation 3D offre de nouvelles possibilités en terme de communication, mais aussi de compréhension lors de projets impliquant des aménagements complexes. Elle est ainsi appréciée par les différents services de l’urbanisme, des espaces verts, de la voirie, de la communication ou les pôles économiques.
La 3D est aussi indispensable pour certaines simulations (ombrages). « Mais deux approches sont possibles, met en garde Stéphane Gourgout, directeur commercial de l’éditeur Bionatics. La première est d’obtenir une maquette de séduction 3D pour la communication, en sous-traitant auprès d’un prestataire, qui peut devenir incontournable, afin de procéder aux ajouts ultérieurs ou aux modifications. La seconde approche est complètement différente. L’idée est de doter le service SIG de compétences 3D, afin que les services techniques soient autonomes pour modifier et enrichir le modèle 3D de la Ville. » L’intégration opérationnelle de la 3D dans le SIG permet d’en tirer des analyses et des simulations pertinentes. À Rennes (35), par exemple, où la 3D est intégrée au SIG, les services techniques peuvent effectuer des requêtes comme par exemple cartographier tous les bâtiments de plus de vingt mètres de hauteur pour simuler l’implantation des antennes relais dans la ville. Autre sujet, la représentation en 2D du SIG du sous-sol très encombré des grandes métropoles n’est parfois pas suffisante. C’est le constat fait par Crossrail qui doit étudier 21 km de tunnels traversant Londres pour ses projets de voies ferrées. Ils ont décidé de se constituer une modélisation 3D des infrastructures souterraines existantes, afin de travailler sur un modèle plus complet et plus précis.
Obtention d’une 3D précise et complète
La qualité des modèles 3D urbains exploités par les villes est très variable. Une simple extrusion de la BD Topo est déconseillée. Des éditeurs comme Bionatics (avec LandSIM3D) ou des prestataires comme Archividéo ont développé des solutions de génération procédurale de paysage urbain à partir du SIG.
Différentes couches du SIG 2D viennent alimenter la maquette 3D, comme le terrain avec ses informations d’élévation, mais aussi les arbres avec leur hauteur, la position du mobilier urbain...
Des algorithmes puissants partent d’hypothèses sur le type d’architecture locale pour générer un modèle 3D pas forcément exact dans tous ses détails, mais suffisamment crédible. Pour aller plus loin, des relevés complémentaires des bâtiments de l’agglomération peuvent être effectués sur le terrain par photogrammétrie ou par lasergrammétrie. Les relevés photogrammétriques sont automatisables depuis un véhicule circulant à faible vitesse dans les rues, à l’exemple des réalisations menées par Google, mais aussi par Archividéo (pour les Pages Jaunes en 3D), ou par Vectuel. Leurs véhicules « Snap Car » sont ainsi allés faire une acquisition des façades et des volumes des bâtiments qui longent le parcours de la future ligne 3 de tramway à Montpellier (34).
Au Havre (76), assure le responsable SIG Olivier Banaszak, « Notre maquette 3D a été exploitée pour un appel d’offres en 2009 pour le chantierde construction du Grand Stade de plus de 22 000places. Tous les candidats ont pu bénéficier d’une extraction 3D de la maquette, ce qui a permis une comparaison très objective et permis de lever certains points, tels que l’emprise sur la voirie, ou sur le fonctionnement du stade ».
