SIM Cities: pourquoi BIM rime si bien avec GIS

Les jeux informatiques de type SIM City offrent aux joueurs la possibilité de bâtir des villes à partir de données physiques et analytiques. A l'avenir, la technologie des processus BIM et GIS nous sera de plus en plus précieuse pour construire selon un procédé similaire, et l'on s'attend à ce que le BIM et le GIS coopèrent parfaitement pour améliorer sensiblement la qualité, la fiabilité et l'utilisation des données.

Défi et opportunité

L'adoption rapide du BIM et l'introduction progressive du GIS nous aident à mieux concevoir, planifier, construire et gérer notre environnement. On comprend vite comment ces deux éléments pourraient sensiblement améliorer le flux de travail journalier. De là à les faire interagir efficacement, il n'y a qu'un pas logique.

Le processus BIM s'attache à la manière dont nous concevons, construisons et gérons nos objets physiques à l'aide de modèles numériques et d'une coopération plus poussée. Il est considéré par beaucoup, y compris par les autorités, comme le seul moyen de mieux rentabiliser l'industrie de la construction.

D'autre part, le GIS regroupe des informations dans une base de données spatiale numérique. Le GIS vise plutôt à visualiser et relier clairement les données de manière à mieux étayer les décisions subséquentes à l'analyse des données.

Du côté de SmartCities par exemple, on réalise à quel point l'avenir est à l'utilisation conjointe du GIS et du BIM. Indispensables à l'élaboration du processus décisionnel, ils jouent dès à présent un rôle essentiel dans un grand nombre d'organisations, car ils engendrent tous deux une collaboration plus étroite et des processus plus qualitatifs. Bien sûr, l'interaction entre les deux est encore perfectible. Quelles sont les dernières pierres d'achoppement' Comment exploiter au mieux les données numériques disponibles dans les bureaux et sur les chantiers' A quoi ressembleraient ces projets dans le futur '

Historique

Le BIM fait relativement figure de nouveau venu par rapport au GIS, même si tous deux ont été mis au point dans un environnement isolé avant d'apparaître au grand jour. Il y a une distinction visible entre les deux du fait que les sociétés de logiciels se dédient soit au BIM, soit au GIS, en se contentant d'une intégration minimale entre les deux.

Ces dernières années, plusieurs développements ont permis d'y remédier, comme l'intégration du format BIM IFC par Esri, grand fournisseur de logiciels GIS. Il existe également des organisations qui, comme l'Open Geospatial Consortium (Ogc) et BuildingSMART, harmonisent au sein d'un projet le format Ifc avec les formats de fichiers existants afin d'améliorer et d'élargir la compatibilité entre la construction utilitaire et les projets d'infrastructures (notamment pour la construction de routes).

La solution

Dans un avenir marqué par l'intelligence des technologies, villes et bâtiments, notre manière de concevoir, construire et gérer se doit d'être tout aussi intelligente. D'aucuns voient dans le BIM et le GIS la garantie de parvenir à cette intelligence. Mais jusqu'où pourrait-on aller si l'on harmonisait davantage ces deux processus' Reprenons l'exemple des jeux vidéo. Dans Sim City, le joueur se glisse dans la peau d'un planificateur en chef, architecte, ingénieur en chef ou gestionnaire, non seulement de la ville, mais aussi de sa population. Le joueur détermine comment les faire évoluer et croître au fil du temps. Ce jeu a besoin de processus de type GIS et BIM pour comprendre comment la croissance démographique et le développement des transports appellent de nouveaux bâtiments ou de nouvelles infrastructures. Un joueur expérimenté comprend en quoi l'installation d'une centrale électrique d'une certaine ampleur influence l'extension de sa métropole. Il contrôle et gère sa ville sur base des informations qui lui sont fournies.

De retour à la réalité, nous pouvons prédire un bel avenir à une intégration plus poussée entre BIM et GIS. De nos jours, la planification et la conception d'un bâtiment tel qu'une gare de trains passe par un logiciel BIM. Un projet bien conçu est étayé par des mesures fiables et qualitatives, issues par exemple de cartes ou modèles 3D existants, ou à nouveau récoltées par des appareils de mesure comme Total Stations, MultiStations ou des scanners laser 3D. Le projet de modèle 3D peut être directement utilisé dans un système GIS pour analyser les effets de la nouvelle construction sur les transports, la consommation d'énergie, les activités criminelles, etc. Les résultats de l'analyse peuvent à leur tour influencer la conception, par exemple à travers un changement d'emplacement visant à obtenir un effet optimal, l'introduction de panneaux solaires ou encore des adaptations conceptuelles destinées à décourager les activités criminelles.

Cette approche interactive entre GIS et BIM est d'ores et déjà mise en œuvre au sein de projets, mais uniquement dans certains cas et sans flux de travail optimisé. Dans le futur, nous verrons se multiplier ces approches communes entre BIM et GIS, qui consistent à partager les données et à intégrer les modèles numériques en 3D dans les projets.

«Obésité des données»

Parallèlement à cette évolution, les frontières entre le bureau de conception et l'exécution sur le terrain vont s'estomper. Les activités de construction automatisée feront exploser la demande de données en 3D. Pensons par exemple au tracé numérique du modèle BIM, au chargement de données dans des systèmes de commande de machines ou à l'exécution de contrôles as-built sur le terrain à l'aide de scanners laser 3D. Les données en 3D ne sont autres qu'un passage obligé pour un grand nombre de processus actuels.

Les développements technologiques qui caractérisent les solutions dans le cloud et la communication mobile permettront l'utilisation à distance de grands jeux de données numériques. Le traitement se déroulera dans des parcs de serveurs et les utilisateurs pourront exploiter les données qui les intéressent à l'aide de solutions mobiles, comme des tablettes. L'accès à cette plus grande masse d'informations dans le cloud permettra de prendre des décisions mieux étayées. En bref, les risques diminueront et signeront sans doute l'arrêt de mort des erreurs majeures et autres adaptations de projets coûteuses.

Néanmoins, les futures améliorations en termes de connectivité et de possibilités de collaboration recèlent aussi un danger d' «obésité de données». Les organisations auront tellement de données à leur disposition qu'elles risquent d'utiliser de «mauvaises données». Il sera donc nécessaire de contrôler l'exactitude des données afin de prendre des décisions basées sur des données fiables et validées.

La fiabilité des données dépendra de la récolte de nouvelles informations et du contrôle des informations existantes. Le développement de «capteurs» sophistiqués sur le terrain multiplie déjà les possibilités, du simple capteur de température ou d'humidité jusqu'aux capteurs plus complexes comme ceux qui équipent les récepteurs Gnss, stations totales et autres scanners laser 3D.

Le récepteur Gnss Zeno GIS de poche permet par exemple de contrôler ou compléter très simplement les informations dans un GIS. La Station Totale permet de superviser la construction d'un pont pour signaler d'éventuelles déformations. La MultiStation, la ScanStation ou le système de cartographie mobile Pegasus:Backpack permet, grâce à l'imagerie et au scan laser 3D, de récolter des données précises et fiables en 3D afin de mettre à jour les modifications apportées à un projet et de contrôler si les éléments construits sont conformes au concept du projet.

La «géo-intelligence» et l'utilisation d'informations fiables en temps réel permettent aux joueurs de SIM city, par exemple, de prendre des décisions réfléchies pour réagir à des événements qui se produisent dans le jeu. Dans le monde réel, c'est la même chose. Pour garantir la réussite d'un projet, il faut disposer, tout au long de sa réalisation, de données administratives et de mesures fiables afin de rectifier le tir si nécessaire.

Les avantages

La compatibilité et l'interaction entre le BIM et le GIS permettent aux architectes, ingénieurs et entrepreneurs d'adapter encore mieux à l'environnement les projets qu'ils construisent ensemble. Grâce à l'amélioration de la connectivité entre les travaux sur le terrain et dans les bureaux, les projets gagneront en efficacité. Les «objets connectés» permettront de s'échanger des données, y compris dans le cloud, décuplant ainsi les données disponibles sur les processus. La qualité des données s'en trouvera ainsi améliorée, de même que la surveillance des projets et les éventuels ajustements qui en découlent. En fin de compte, c'est la société qui tirera profit de bâtiments et d'infrastructures de meilleure qualité.

Leica Geosystems

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Leica Geosystems est une entreprise active à l'échelle mondiale. Etablie à Heerbrugg (Suisse), elle emploie plus de 3.500 collaborateurs dévoués à plusieurs dizaines de milliers de clients répartis dans 28 pays, et totalise plusieurs centaines de partenaires dans plus de 120 pays aux quatre coins du globe. Leica Geosystems fait partie du groupe suédois Hexagon.

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