ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Projet réalisé au sein de l’entreprise GeoDataNetwork, en collaboration avec la Direction Cantonale de la Mensuration Officielle Dans le cadre d’un Projet de Fin d’Études de l’Institut National des Sciences Appliquées de Strasbourg. Intervenant : Aurélien Lecomte, diplômant à l’INSA de Strasbourg

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Introduction Contexte - Sous-sol constitué de nombreux objets : Bâtiments sous-sols, gaz, eau, électricité, chauffage à distance, réseaux d’assainissement, géotechnique, réseaux souterrains… - Données gérées par : la DCMO, les Chemins de Fer Fédéraux (CFF), le Service de Géologie de Genève et l’Office Cantonal de la Statistique (OCSTAT). - SIG → DCMO, CEVA → CFF

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Introduction Besoins Encombrement du sous-sol est considérable => Étude sur la réalisation d’un cadastre du sous-sol en 3D => Nouvelle vision du sous-sol

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Introduction Objectifs - Recenser les outils, logiciels et études, - Récupérer les données disponibles, - Réaliser l’étude attributaire et géométrique des données, - Élaborer une procédure d’acquisition de données, - Réaliser un prototype, - Analyser le prototype, => Déterminer si le cadastre 3D du sous-sol est réalisable ou non.

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives SIG 2D → SIG 3D Avantages du SIG 3D - Réaliser des vues en relief de paysages et bâtiments, - Draper des orthophotos sur des MNT, - Calculer des volumes, pentes…, - Calculer des profils, - Visualiser des MNT et MNS en 3D…

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives SIG 2D → SIG 3D Avantages du SIG 3D du sous-sol - Visualiser et analyser les réseaux en fonction de leur altitude, - Calculer des intersections entre les réseaux et autres objets souterrains (bâtis, géotechniques…), - Visualiser et analyser les couches géologiques... => Outils d’aide à la décision

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Géodonnées à disposition Géodonnées du cadastre souterrain, Géodonnées du cadastre, Données « chantier » - Géodonnées géologiques.

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Ressources matérielles et logicielles Matériel informatique performant Logiciels de la gamme ESRI (ArcGIS)

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Mise en forme des données → Tri, organisation - Intégration de données *.dxf sous ArcGIS (Données CEVA) → Calcul des altitudes et intégration

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux (RAE) Attributs nécessaires à la modélisation :

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux Intégration manuelle des altitudes aux extrémités des collecteurs. Intégration semi-automatique des altitudes aux extrémités des collecteurs par l’applicatif ET GeoWizards 9.6.

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux Transformation avec l’applicatif ET GeoWizards 9.6 Ligne du collecteur → Points caractéristiques

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux Transformation avec l’applicatif ET GeoWizards 9.6 Ligne du collecteur → Points caractéristiques Attribution des altitudes

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux Transformation avec l’applicatif ET GeoWizards 9.6 Ligne du collecteur → Points caractéristiques Attribution des altitudes Points → Lignes 3D

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux Diamètre des collecteurs

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux Regards et chambres du RAE Attributs

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux Regards et chambres du RAE Attribut : Champ profondeur

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux Regards et chambres du RAE Entités ponctuelles → Zones tampons → Extrusion des chambres

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Réseau d’assainissement des eaux → Résultat du RAE

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Gaz, alimentation en eau potable (AEP), téléphonie, électricité et chauffage à distance Altitudes des conduites → Projection sur le MNT → Attribution de profondeurs en fonction de la CCTSS

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Gaz, alimentation en eau potable (AEP), téléphonie, électricité et chauffage à distance Diamètres des conduites → Graduellement en fonction de l’attribut

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Gaz, alimentation en eau potable (AEP), téléphonie, électricité et chauffage à distance Altitudes des vannes → Processus identique aux conduites Modélisation des vannes → Symbole 3D de la bibliothèque → Création d’un symbole 3D

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Géotechnique Modélisation des pieux → Zone tampon → Attribution de l’altitude → Extrusion en fonction de la profondeur Modélisation des parois moulées et palplanches → Attribution de l’altitude → Extrusion de la différence d’altitude

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Bâtiments sous-sol et hors-sol Modélisation des bâtiments sous-sol → Projection sur le MNT → Extrusion en fonction de l’attribut (nombre de niveaux sous-sol, fourni par l’OCSTAT) Modélisation des parois moulées et palplanches → Attribution de l’altitude → Extrusion de la différence d’altitude

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Bâtiments sous-sol et hors-sol Modélisation des bâtiments hors-sol → Projection sur le MNT → Extrusion en fonction de l’attribut hauteur OU → Intégration directe en X, Y et Z (Centre ville)

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Tunnel du CEVA Modélisation du tunnel (Données *.dxf) → Création de points caractéristiques → Calcul des altitudes (profils et pentes) → Copie parallèle d’une voie pour axe du tunnel → Création d’un tube 3D et des 2 voies

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Géologie Remarque : Différenciation avec cadastre réseaux-bâti => Échelles différentes Intégration des sondages → Zone tampon → Attribution de l’altitude → Extrusion

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conception d’un SIG 3D souterrain Étapes de la conception du prototype Modélisation 3D des entités : Géologie Modélisation des couches géologiques → Courbes de niveaux des toits des couches → Transformation en raster et attribution de l’altitude → Superposition

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Exploitation de la scène 3D Spécialistes Système d’Informations Géographiques → Logiciel SIG tel que ArcGIS => ArcScene Non spécialistes Système d’Informations Géographiques → Logiciel de type Viewer

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Exploitation de la scène 3D Logiciel de la gamme ESRI : ArcGIS => ArcScene → Logiciel spécialiste SIG → Données attributaires → Traitements de données → Modélisation → …

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Exploitation de la scène 3D Logiciels type Viewer : Exemple : Cortona VRML Client, BS Contact VRML… → Fichier VRML → Lecture seule → Disponibles sur Internet, gratuits

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Problèmes rencontrés Géodonnées du cadastre souterrain RAE → Altitude = 0 Eau, gaz, électricité, téléphonie et chauffage à distance → Projection MNT

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Problèmes rencontrés Géodonnées du cadastre Bâtiments 3D → Lourds à gérer => Mais très bonne qualité du rendu

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Problèmes rencontrés Données « chantier » (CEVA) Données *.dxf , profils types → Calcul manuel des altitudes

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Problèmes rencontrés Géodonnées géologiques Échelles différentes → 2 prototypes

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Problèmes rencontrés Autres problèmes → Temps de calculs → Vidéos → Profils en longs …

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Prototype final Carouge → Passage du CEVA → Zone périurbaine

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Prototype final Carouge → VIDEO

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Prototype final Genève Centre → Zone urbaine dense → Bâtiments 3D à disposition → Forte présence de géotechnique

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Prototype final Genève Centre → VIDEO 1 → VIDEO 2

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Résultat final Prototype final Géologie de Genève et son agglomération → Échelle plus grande => visualisation des variations des couches → MNT, Alluvions anciennes, Riss, Molasse → VIDEO

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Analyse sur le prototype Test des intersections et règles topologiques Intersections → Création de lignes à des altitudes différentes → Sélection des entités intersectées => Sélection effectuée en 2D, => Altitude non prise en compte

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Analyse sur le prototype Test des intersections et règles topologiques Auto-sécance et continuité → Création de lignes tests → Visualisation de la sélection => Auto-sécance 2D => Continuité 2D

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Analyse sur le prototype Analyse des entités Entités du cadastre souterrain → Intersection des réseaux => Faire attention aux altitudes → Auto-sécance des réseaux par règles topologiques => Aucun réseau auto-sécant → Continuité des réseaux par règles topologiques => Aucun réseau discontinu

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Analyse sur le prototype Analyse des entités Entités du cadastre souterrain → Respect des distances latérales entre réseaux (Outil « Selection / Select By Location / Are within a distance of ») => Sélection des réseaux trop proches les uns des autres → Position des regards au-dessus des réseaux par les règles topologiques => Aucune erreur détectée sur les prototypes

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Analyse sur le prototype Analyse des entités Entités « chantier » → Sélection des réseaux influencés par le tunnel du CEVA => Dépend de l’altitude

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Analyse sur le prototype Analyse des entités Entités géologiques → Épaisseurs des couches => Soustraction des valeurs des pixels de 2 couches → Volumes des couches => Calcul de l’épaisseur => Outils « Surface - Volume » d’ArcToolbox

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Analyse sur le prototype Analyse des entités Entités géologiques → Chevauchement des couches => Soustraction des valeurs des pixels de 2 couches => Classification de l’image raster (Pixels <0 et pixels >0) => Visualisation des anomalies

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conclusion Résumé → Données disponibles → Modélisation 3D des données possible → Création du cadastre 3D du sous-sol possible => Nécessité de lever les altitudes ou profondeurs des réseaux et autres objets souterrains pour une modélisation et une représentation du sous-sol exact

ETUDE SUR LA REALISATION D’UN CADASTRE DU SOUS-SOL EN TROIS DIMENSIONS Sommaire 1 Introduction - Contexte - Besoins - Objectifs 2 SIG 2D → SIG 3D - Avantages du SIG 3D - Avantages du SIG 3D du sous-sol 3 Conception d’un SIG 3D souterrain - Géodonnées à disposition - Ressources matérielles et logicielles - Étapes de la conception du prototype 4 Exploitation de la scène 3D 5 Résultat final - Problèmes rencontrés - Prototype final 6 Analyse sur le prototype - Tests des intersections et règles topologiques - Analyse des entités 7 Conclusion - Résumé - Perspectives Conclusion Perspectives → Création d’une base de données regroupant l’ensemble des données → Développer et automatiser les méthodes de modélisation => Créer le cadastre du sous-sol en 3D → Utiliser le cadastre comme plan d’exécution → Extraire des coupes et profils en long