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Dominique Scolan – Master II SIG
Rapport de stage de Master II
Système d’Information Géographique
UFR de Géographie
Université de Caen Basse – Normandie
SERVICE D’INFRASTRUCTURE DE LA DEFENSE
DIRECTION DES TRAVAUX MARITIMES DE BREST
Etude Exploratoire
Réseaux de Collecte et de Distribution
de la DAO au SIG
Dominique Scolan
Année Universitaire 2007-2008
Page 1
Résumé
Cette étude a été réalisée au profit de la "Direction des Travaux Maritimes de BREST", établissement
chargé de la gestion des infrastructures et du patrimoine immobilier pour le Ministère de la Défense
dans les départements du Finistère, des Cotes d'Armor et du Morbihan. Elle s'inscrit dans une
démarche d'adaptation progressive des outils (et méthodes) actuels à des outils intégrant la gestion des
réseaux de collecte et de distribution dans le SIG.
Cette étude a pour but de valider un stage de fin d’études Master II SIG qui s'est déroulé à l' UFR de
CAEN. Le document qui en est issu, a été conçu sous une approche didactique, laquelle a pour
ambition de permettre au lecteur de découvrir un certain nombre de problématiques métier que devront
résoudre le gestionnaire, le dessinateur et l'informaticien souhaitant mettre en œuvre une gestion de
réseaux de collecte ou distribution sous SIG dans un environnement ESRI.
Abstract
This study for the benefit of "LA DIRECTION DES TRAVAUX MARITIMES DE BREST" ,
establishment in charge of the management of infrastructures and management of the real estate of the
French Department of Defence located in Finistère, Côtes d'Armor and Morbihan counties , proposes a
progressive adaptation of the used tools (and methods) towards tools integrating the administration of
the distribution and collection networks in the GIS
The purpose of this study is to validate a training course of end of MASTER II SIG - UFR of CAEN).
The resulting document was designed with a didactic approach. The goal is to help the reader for
discovering a certain number of the professional's problems, which have to be solved by the network
manager, the draughtsman and data analyst wishing to administrate the distribution or collection
networks with ESRI GIS products.
Page 2
I. Remerciements
Je souhaite remercier :
Guillaume de Vaux Bidon, mon maître de stage, chef de la section des schémas directeurs de
garnison, pour m’avoir offert l’opportunité de faire ce stage au sein de la DTM Brest, pour la qualité
de ses conseils et transmission du savoir, ainsi que pour sa grande disponibilité,
Pierre-Jean Gourlaouen, Chef de Service du B.E.P. (Bureau Expertise Progiciel), pour m’avoir
accueilli dans son service durant ce stage, mais également pour l’intérêt qu’il a su porter à la
problématique du SIG au profit du SID, ouvrant ainsi une perspective plus large d’utilisation des
résultats portés par cette étude,
Jean-Pierre Boennec, Responsable Architecture Fonctionnelle du B.E.P. pour ses avis pertinents lors
de nos séances de réflexions consacrées à la modélisation du domaine,
pour les connaissances qu’ils m’ont transmises dans des domaines aussi divers que : le
géoréferencement, la gestion des réseaux d’eau ou d’électricité, le dessin assisté par ordinateur, la
gestion de maintenance et la connaissance du patrimoine, ou pour l’aide qu’elles m’ont apportée, les
personnes citées ci-après :
Thierry Donnart, Vincent Stricot, Daniel Appriou, Nadine Nelghuyen, François Evanno,
Philippe Peron, Christophe Eyssartier , Pierre-Louis Evanno, Michèle Cann , Philippe Bergot, Erwan
Caradec , Jean-Jacques Boucher et Nelly Couasnon …
Et bien sûr,
Thierry Saint-Gerand, Professeur de Géographie qui m’a permis d’intégrer la promotion 2007-2008
du master II SIG à L’UFR de CAEN , ainsi que l’ensemble des enseignants, chercheurs et personnels
du laboratoire et du département pour la qualité de leur travail d’enseignement ou
d’accompagnement.
Ainsi que la direction centrale des services d’infrastructure de la défense sans laquelle rien n’eût été
possible.
Page 3
II. Tables des matières
I.
REMERCIEMENTS...................................................................................................................... 3
II.
TABLES DES MATIERES ...................................................................................................... 4
III.
PREAMBULE ET PRESENTATION DU PROJET ............................................................. 6
1
LA DIRECTION DES TRAVAUX MARITIMES DE BREST DANS SON CONTEXTE D’ORGANISATION.
6
1.1
La Direction centrale ........................................................................................................ 6
1.1.1
Les partenaires du SID ............................................................................................ 7
1.1.2
LE SID et la RGPP – Six Axes d’Evolution........................................................... 7
1.2
La Direction des Travaux Maritimes de BREST ......................................................... 7
1.3
Une Cellule SIG Référentiel ............................................................................................ 9
IV.
INTRODUCTION .................................................................................................................... 11
V.
LE CONTEXTE DU PROJET ............................................................................................... 13
1
2
DEFINITION DU CONTEXTE DE L’ETUDE.................................................................................... 13
DONNEES QUANTITATIVES ....................................................................................................... 13
2.1
Le référentiel « plans » .................................................................................................. 14
2.2
De l’utilité de connaître le géopositionnement des réseaux..................................... 14
3 LES CHOIX TECHNIQUES ........................................................................................................... 15
3.1
Choisir entre la DAO et le SIG...................................................................................... 15
3.2
La Conception assistée par ordinateur........................................................................ 16
3.2.1
Présentation des IFC.............................................................................................. 16
3.2.2
Des IFC au SIG....................................................................................................... 17
3.2.3
Echanges IFC et IFG.............................................................................................. 17
3.2.4
Les Utilisateurs Français ....................................................................................... 18
3.2.5
Les IFC et la DTM................................................................................................... 18
3.3
Conclusion du chapitre .................................................................................................. 18
4 ETAT DES LIEUX DU SIG ET APPLICATIFS METIER, SCENARIO POUR LE SIG FUTUR ............ 19
4.1
Le SIG de la DTM de Brest ........................................................................................... 19
4.2
Les application métiers de la DTM de BREST........................................................... 20
4.2.1
La base de donnée Patrimoine............................................................................. 20
4.2.2
La base de donnée Maintenance......................................................................... 21
4.2.3
Schéma d’architecture SIG et application métiers DTM Brest ........................ 24
4.3
Les applications métiers du SID................................................................................... 24
4.3.1
G2D........................................................................................................................... 24
4.3.2
GTP........................................................................................................................... 25
4.3.3
SYGAP ..................................................................................................................... 25
4.3.4
PLIMAT et CHORUS.............................................................................................. 26
4.4
Place et rôle du SIG au SID .......................................................................................... 27
4.5
VI.
DES CONCEPTS AUX PROTOTYPAGES........................................................................ 29
1
DE LA MODELISATION AUX GEODATABASES ........................................................................... 29
1.1
Modélisation des installations ....................................................................................... 29
1.2
Du modèle XML à la création de la géodatabase...................................................... 30
1.2.1
Description des outils et de la méthode .............................................................. 30
1.3
2 MISE EN OEUVRE ...................................................................................................................... 33
2.1
Les réseaux d’adduction en eau potable .................................................................... 33
Page 4
2.1.1
La méthode.............................................................................................................. 33
2.1.2
Descriptif du réseau AEP ...................................................................................... 34
2.1.3
Réalisation du modèle sous Visio ........................................................................ 34
2.1.4
Intégration dans la géodatabase .......................................................................... 37
2.2
Les réseau d’eau usées et d’eau pluviales................................................................. 39
2.2.1
modélisation des réseaux d’eau pluviales .......................................................... 40
2.2.2
modélisation des réseaux d assainissement...................................................... 42
2.3
Le réseau Electrique. ..................................................................................................... 44
2.3.1
modélisation du réseau HT. .................................................................................. 46
2.4
3 DE LA DAO AU SIG .................................................................................................................. 49
3.1
Généralités....................................................................................................................... 49
3.1.1
Différence DAO/SIG ............................................................................................... 49
3.1.2
FME – extension DataInteropérability ................................................................. 49
3.2
Les levés DAO de la DTM............................................................................................. 50
3.3
Une approche possible .................................................................................................. 50
3.3.1
Exemple de mise en oeuvre de Data Interoperability Connexion ................... 51
3.3.2
Exemple d’intégration de fichier DAO en fichier SIG ........................................ 54
3.4
4 LES RESEAUX GEOMETRIQUES ................................................................................................ 57
4.1
Les réseaux Géométriques ........................................................................................... 57
4.2
Animation des réseaux .................................................................................................. 59
4.2.1
généralités ............................................................................................................... 59
4.2.2
Construction d’un démonstrateur de réseau animé .......................................... 60
4.2.3
Déploiements futurs................................................................................................ 62
4.3
L’extension Schematic ................................................................................................... 63
4.3.1
généralités ............................................................................................................... 63
4.3.2
Construction d’un démonstrateur Schématic ..................................................... 63
4.3.3
Description d’un projet ........................................................................................... 63
4.3.4
Diagramme Géo-Schematic.................................................................................. 65
4.3.5
Diagramme schéma interne .................................................................................. 66
4.4
VII.
CONCLUSION ........................................................................................................................ 70
VIII.
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................... 72
IX.
ANNEXES................................................................................................................................ 73
Annexe I - les levés GPS de la DTM Brest............................................................................. 73
Annexe II - Précision des levés ................................................................................................ 75
Annexe III - Installation de Semantic Checker ....................................................................... 76
Annexe IV - Programme VB d’appel d’un plan de diagramme interne d’un poste HT à
partir d’un clic contextuel sur un poste selectionné............................................................... 78
Page 5
III. Préambule et présentation du projet
1 La direction des travaux Maritimes de Brest dans
son contexte d’organisation.
L’étude a été réalisée au profit de la Direction des Travaux Maritimes de Brest et particulièrement
pour la cellule SI/SIG/Référentiel composante de la division ORG (Organisation). J’ai été accueilli au
sein du Bureau Expertise Progiciel (situé à BREST) de la SDSIC (Sous Direction Informatique et
Communications) de la DCSID (Direction Centrale du Service d’Infrastructure de la Défense). Ce
chapitre traite de l’organisation de la chaîne SID , présente la cellule SI/SIG/Référentiel suscitée et
propose en fin de chapitre un organigramme positionnant les acteurs de l’étude.
Le SID en quelques chiffres
4 500 personnes
Plus d'1 milliard d'euros d'investissements annuels
291 500 ha de domaine
56 500 000 m2 de surface hors oeuvre développée
5 500 immeubles
1.1 La Direction centrale
Créé par fusion des trois directions centrales d’infrastructure de l’armée de terre, de l’armée de l’air et
de la marine, le 12 septembre 2005, le Service d’Infrastructure de la Défense est un organisme
rattaché au Secrétariat Général pour l’Administration du Ministère de la Défense.
Missions.
Il a pour mission d’assurer le soutien de l'infrastructure et du domaine immobilier du ministère de la
défense en métropole et sur les théâtres d'opérations extérieures (Afghanistan, Kosovo, Côte d'Ivoire,
etc.). Il est gestionnaire des crédits d'infrastructure et assiste le SGA et les états-majors dans ses
domaines de compétence.
Organisation.
Outre sa direction centrale située à Versailles
(78), le SID, en métropole, est constitué :
• Des directions des travaux maritimes de
Brest, Toulon et Cherbourg
• Des directions régionales du génie d'Ile de
France, Metz, Lyon, Rennes et Bordeaux
• Des 17 établissements du génie répartis sur
l'ensemble du territoire métropolitain, relayés au
plus près des formations par 120 services locaux
d'infrastructure (S.L.I)
• Des deux services techniques (STBFT 1 et
STTIM) basés respectivement à Versailles et à
Vincennes.
1
Services Techniques des Bâtiments, Fortifications et Travaux et Services Techniques des Travaux Immobiliers
Page 6
• De l'école nationale des travaux maritimes (à Vaulx-en-Velin)
Le SID est également implanté outre-mer. Le niveau local comprend, dans les DOM-TOM, des
directions de travaux : Antilles, Cap Vert, Djibouti, Guyane, La Réunion, Nouvelle-Calédonie et
Papeete. A Libreville, Port-Bouêt et N'Djamena, des services locaux constructeurs sont intégrés aux
forces.
1.1.1 Les partenaires du SID
- le Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement Durable et de l’Aménagement
du Territoire, le MEEDDAT, (créé en mars 2008, ex-ministère de l’équipement) assure le soutien
des infrastructure des bases aériennes comportant une plate-forme aéronautique, au profit de
l’armée de l’air ;
- l’Ecole Supérieure et d’Application du Génie (ESAG) à Angers délivre les formations
statutaires et continues à certains agents qui serviront au sein du SID ;
- les entreprises privées du secteur bâtiment et des travaux publics réalisent, dans le cadre de
marchés publics passés par le SID, les travaux au profit de la défense. 90% d’entre elles sont des
PME.
1.1.2 LE SID et la RGPP 2 – Six Axes d’Evolution
•la réorganisation du SID et le resserrement des moyens humains dévolus à l’entretien,
• la reprise du réseau spécifique aux bases aériennes de l’armée de l’air,
• l’externalisation accrue de la maîtrise d’oeuvre,
• l’externalisation étendue de l’exploitation et de la maintenance,
• la clarification des rôles et responsabilités dans les relations maître d’ouvrage et attributaires/SID,
• la clarification des rôles et responsabilités dans les processus relatifs à la domanialité,
1.2
La Direction des Travaux Maritimes de BREST
Placée sous l’autorité du Service d’Infrastructure de la
Défense, la direction des travaux maritimes de BREST est
forte de près de 500 personnes qui rédigent les schémas
directeurs d’ensemble et thématiques (ex : grues), participent
à la préparation et à l’exécution des budgets infrastructure,
préparent et font préparer les programmes de travaux ,
assurent le maintien en condition opérationnelle des
installations et infrastructures, gèrent le domaine patrimonial
attribué et assurent la surveillance des ouvrages,
principalement au profit de la Marine Nationale.
La DTM de BREST en quelques chiffres
500 personnes
160 millions d'euros d'investissements annuels
emprise 37 000 ha
2 500 000 m2 de surface hors oeuvre développée
230 immeubles
2
la RGPP (Révision Globale des Politiques Publiques) est un chantier lancé en 2007 par le premier ministre qui
a pour ambition de remettre à plat l’ensemble des missions de l’état avec pour ambition de dépenser mieux tout
en améliorant la qualité du service rendu.
Page 7
La fusion des services d’Infrastructure des trois armées et la création du SID, a défini une nouvelle
répartition géographique, qui fait que la DTM de Brest gère aujourd’hui des emprises non
nécessairement marine dans les département des cotes d’Armor, du Finistère et de l’Ile et Vilaine.
Cependant les actions au profit de la marine représentent 90% de son activité, parmi lesquelles il
convient de distinguer des opérations spécifiques liées aux activités portuaires et maritimes.
Pour mener à bien ses actions de conception, de construction de gestion et de maintenance la DTM de
Brest s’appuie sur l’organisation suivante :
Concevoir - Une division Maîtrise d’Oeuvre (MO) qui apporte une réponse architecturale,
technique et économique au programme défini par le maître d’ouvrage. La phase de conception
s’inscrit dans une démarche progressive, partant d’une esquisse puis comportant l’élaboration d’un
avant-projet sommaire, qui validé donnera lieu à l’établissement des dossiers de consultation des
entreprises, en vue de la dévolution des marchés de travaux. La MO participe ensuite au jugement des
offres, puis dirige la réalisation de l’ouvrage, en animant les réunions de chantier, en visant les plans
d’exécution et les notes de calcul établis par les entreprises, et en contrôlant la conformité et la qualité
des travaux avant d’en proposer la réception
Piloter - Une division Conduite d’Opération (CO) qui intervient tout au long du processus de
gestation et de réalisation des ouvrages d’infrastructure. Elle a pour mission première d’assurer le
pilotage des projets depuis leur origine jusqu’à leur complet achèvement et leur remise à l’utilisateur.
Au sein de la maîtrise d’ouvrage, elle intervient dans la définition des besoins, met en forme le
programme et coordonne ensuite l’intervention des différents prestataires, publics ou privés, dans la
conception, puis dans la réalisation de l’ouvrage. En dehors de ses attributions de pilotage, la C.O.
intervient en tant que « conseil à l’attributaire » dans la définition des plans de masse prospectifs, les
schémas directeurs, et plus généralement toutes les études amont. A ce titre, son rôle est fondamental,
et de nature à orienter fortement la politique immobilière du ministère au niveau local.
Gérer en technicien - Une Division Gestion Technique du Patrimoine (GTP) assistée par la
division ORG qui remplit les fonctions suivantes :
Connaître le patrimoine, ce qui implique le recensement exhaustif et la mise à jour des données utiles,
alphanumériques ou graphiques,
Surveiller les ouvrages, et la définition des actions de toute nature à mener pour prévenir ou pallier
l’apparition de désordres (appels en garantie, prévision de travaux, etc.),
Elaborer les programmes annuels de maintenance et exécuter les travaux correspondants par le biais de
marchés à l’entreprise, ou par recours au personnel des divisions « Maintenance, Interventions,
Services »,
Gérer l’exploitation en optimisant les coûts,
Assurer les relations de proximité avec les occupants : conseil technique, étude et réalisation de
travaux d’adaptation simples ne justifiant pas une séparation conduite d’opération/maîtrise d’oeuvre.
Gérer en notaire - Une section Domanialité (DOM) rattachée à la division ORG qui assure le rôle
d’étude notariale, pour la Direction des Travaux Maritimes dans ses opérations domaniales (location,
vente, achats d’emprises, rédaction des actes, gestion et conservation des originaux des titres de
propriété, le rôle de service d’urbanisme pour l’examen des demandes de permis de construire
formulées par des tiers dans des zones sous servitudes de l’Etat/Défense.
Entretenir - Une Division Maintenance Intervention Services chargée de l’entretien immobilier, en
régie, dans trois grands domaines : de la maintenance préventive en ce qui concerne principalement les
installations complexes ou mettant en oeuvre des fluides : génie climatique, électricité,
électromécanique, réseaux extérieurs ; des interventions faisant suite aux demandes exprimées par les
formations militaires (dépannages, réparations diverses) ; des servitudes générales des bases navales
(soutien des navires à quai, enlèvement des déchets, exploitation des voiries et des réseaux divers,
entretien des espaces verts et des clôtures, etc.…)
Page 8
1.3
Une Cellule SIG Référentiel
La cellule SI/SIG/référentiel a pour mission de proposer, de mettre en œuvre et de gérer pour
l’ensemble de la Direction des Travaux Maritimes un référentiel (unique) constitué des plans DAO et
des différents SI locaux comprenant ( la base patrimoniale, la base maintenance, la base des DOE 3 ) .
De par l’accroissement des demandes qui lui sont adressées, l’effectif affecté à cette cellule devrait
progresser, en effet, outre le référentiel et les SI locaux qu’elle maintient opérationnels, elle fournit des
cartes à l’ensemble des acteurs internes et externes à DTM.
Il est à noter qu’historiquement rattachée à la GTP, la collecte d’information auprès des différents
services était parfois difficile, son rattachement récent à ORG (service transversal) devrait apporter
une amélioration en ce domaine.
3
La base DOE (Dossier d’Ouvrage Exécuté) constitue une base recensant l’état de connaissance des DOE. Un
DOE est un dossier remis à la clôture d’un ouvrage qui contient l’ensemble des documentations de conception,
de réalisation nécessaires à la maintenance de l’ouvrage livré.
Page 9
Positionnement de l’étude dans l’Organigramme
Dominique
Scolan – Master II SIG
du Ministère de
la Défense
Contrôle
Général des
Armées
Ministre de la
Défense
Commanditaire
Réalisation de l’étude
Délégation
générale pour
l’armement
Secrétaire
général pour
l’administration
Etat Major
des Armées
Etat Major de
l’Armée de
Terre
Direction Affaires
financières
Sous-Direction
Administration Finances
Direction Ressources
Humaines
Sous-Direction Etudes et
prospective
Direction Affaires
juridiques
Sous-Direction
Opérationnelle et
technique
Direction de la mémoire
et du patrimoine
Etat Major de
la Marine
Etat Major de
l’Armée de l’Air
Délégation de la
gendarmerie
nationale
Burau de
Coordination des SIC
Sous-Direction des
système d’information et
de communication
Bureau Expertise
Progiciel
Direction des statuts,
des pensions et de la
Réinsertion sociale
Bureau Soutien des
SIC
Direction du service
national
Bureau Expertise
Progiciel
Direction centrale du
service d’infrastructure
Service des moyens
généraux
Administration Centrale
Services Déconcentrés
PARIS
STRASBOURG
TOURS
VERSAILLES
ANGERS
BESANCON
BORDEAUX
CHALONS
GRENOBLE
LILLE
LIMOGES
LYON
MARSEILLE
METZ
MONTAUBAN
MONTPELLIER
NANCY
EG
CAYENNE
DAKAR
DJIBOUTI
FORT-DE-FRANCE
NOUMEA
PAPEETE
SAINT-DENIS
BORDEAUX
LYON
METZ
ILE-DE-FRANCE
RENNES
CHERBOURG
TOULON
STBFT
STTIM
ST
BREST
DTM
DT
Division
Ile Longue
Division MO
Division CO
BPCG
Bureau
Planification
contrôle de
gestion
PEA
Plans d’Etudes
Amont
Division MIS
SPE(cialistes)
Pyrotechnie nuc.
Qualité
Dévelop. durable
SDIF
Schémas
Directeurs
Fonctionnel
SDIG
Lorient
Section
DOM
G2D
BREST
ORG
BPP
Bureau
Planification
Programmes
SDIG
Schéma
Directeurs
de garnison
SI/SIG/
Référentiel
Page 10
IV. Introduction
Extrait d’une fiche de présentation du SIG adressée au Directeur des travaux maritimes par le
responsable de la cellule référentiel (avril 2008) :
« La cellule Référentiels de la DTM s’efforce d’acquérir depuis 2002 les données graphiques de fond
indispensables à la gestion du patrimoine :
- Acquisition des plans topographiques de nos emprises majeures sous format DAO : fournit une
référence en terme de qualité (image très précise du patrimoine à un instant t) et de géographie
(précision du positionnement des éléments du patrimoine dans un référentiel unique
réglementaire) L’ensemble des moyens mis en œuvre ont permis d’améliorer remarquablement la
précision de nos données graphiques d’une faible précision de 20m à une précision très
satisfaisante de 10cm.
- Acquisition des données de Plans Petit Atlas (plans d’architectes) pour lever l’intérieur des
bâtiments (bien que données majeurs de la gestion de patrimoine, ces données ne sont pas
intégrées au sein du SIG ; la réflexion est à mener en termes de besoins et de moyens)
- Repositionnement géographique des éléments de réseaux sur ces nouveaux plans autrement plus
précis que les anciens plans digitalisés.
A partir de 2006, et via l’initialisation du projet SAGA 4 qui repose sur un outil SIG, la cellule
référentiels accède à titre d’expérimentation à cet outil géographique. »
C’est donc en 2006, que la cellule Référentiel de la Direction des Travaux Maritimes de Brest s’est
dotée dans le cadre d’un projet de suivi de gestion des activités du site opérationnel de défense, d’un
outil SIG , pour expérimenter et consolider son référentiel Patrimonial.
L’acquisition de cet outil a permis de construire un SIG pour répondre aux besoins :
- de contrôle et pilotage de la fonction infra pour la direction,
- des dessinateurs (des services de gestion technique du patrimoine, de la conduite d’ouvrage, de la
maîtrise d’œuvre),
- du service de la domanialité (la cellule a fait l’acquisition en 2007 de la BD parcellaire IGN des
département bretons),
ainsi qu’à ceux de tiers notamment l’état major de la marine et l’armée de terre (Région Terre Nord
Ouest) dans des domaines ayant de plus en plus trait à l’environnement (Natura 5 Terre/mer,
Installations Classées pour la Protection de l’Environnement 6 )
Cette montée en puissance doit s’accompagner d’un travail considérable de mise en place de
procédures systématisées d’échanges en amont et en aval. Cette mission est rendue aujourd’hui
possible par le rattachement de la cellule référentiel à la division Organisation, service transversal
chargé d’instituer des règles communes à l’ensemble de l’établissement.
Parmi les problématiques posées par la mise en place d’une telle organisation, se posent des questions
plus fonctionnelles, et notamment la question de la gestion des réseaux extérieurs de collecte et de
distribution. L’objectif de ce stage est de répondre à cette question en utilisant les produits de la
gamme ESRI.
4
SAGA Suivi Automatisé de Gestion des Activités
Par l’ordonnance du 2 avril 2001, la France met en place le réseau Natura 2000 sur la base de zone ZPS et ZCS.
La DTM Brest participe sur la base de son SIG pour le compte des états majors au profit de la DIREN à la
création du réseau (zones terrestres et maritimes).
6
Les ICPE selon l’article 511-1 du code de l’environnement sont des usines, ateliers, dépôts, chantiers détenus
par des personnes morales où publiques, privées ou publiques
pouvant présenter des dangers pour
l’environnement. Elles sont inscrites dans une nomenclature et doivent obtenir une autorisation préfectorale
avant leur mise en service.
5
Page 11
Outre une actualité 7 qui met l’accent sur la sécurité des réseaux techniques et sur le développement
durable (nécessité d’une meilleure connaissance de la géographie des réseaux pour une meilleure
maîtrise des consommations et de la préservation de l’environnement) , les réseaux présentent ceci de
particulier en ce qu’ils ne peuvent pas être traités comme des installations ordinaires. Ils constituent
des installations particulières comportant des arêtes et des nœuds disséminés, parcourant les territoires
et desservant généralement de nombreux clients à l’opposé d’installations plus classiques
généralement situées dans un local et mono-client.
Dès lors, lorsque l’on décide d’intégrer les réseaux dans un SIG avec des produits de la gamme ESRI,
et de créer un réseau « géométrique », les règles applicables aux réseaux doivent alors être respectées :
« un réseau est un ensemble de tronçons interconnectés par des jonctions parcouru par un
flux… ». Ce qu’il est important de retenir dans cet essai de définition est la notion d’interconnexion,
l’enchaînement des tronçons ne doit pas s’interrompre.
Un réseau ainsi défini, comporte une intelligence, une logique qui pourra être exploitée grâce à des
outils dédiés . Il sera possible de l’animer, de le faire correspondre à des modèles de diagrammes tout
en conservant sa géométrie qui pourra être représentée dans une dimension géographique.
C’est l’ensemble des étapes pouvant concourir à la mise en place de ces deux dynamiques dans une
entreprise disposant d’un existant DAO particulièrement important que cette étude exploratoire a été
proposée. Quelles orientations, quelles questions se poser, pour passer d’une représentation DAO
(statique) à une représentation en SIG permettant une gestion dynamique des réseaux de collecte et de
distribution ?
La figure ci-après indique l’emplacement dans le document des problématiques abordées en y
associant le cas échéant les logiciels utilisés pour y répondre.
7
Durant l’année 2007, une dizaine d’explosions de gaz, causes du décès de cinq personnes et de blessures pour
une centaine d’autres ont entraîné la mise en place d’une commission d’enquête par la ministre de l’intérieur.
Page 12
V. Le Contexte du projet
1 Définition du contexte de l’étude
L’objet de ce chapitre sera de dresser un état :
-
Du périmètre géographique et de sa volumétrie
de l’existant en matière de plans à la DTM de Brest et plus particulièrement des plans des réseaux,
Après avoir insisté sur la nécessité de mettre en place un référentiel, nous dresserons un état
comparatif entre les outils de DAO et les outils SIG, sans omettre de présenter l’échelon intermédiaire
de la CAO.
2 Données quantitatives
Il n’existe pas à ce jour d’étude globale récente et précise indiquant l’étendue des réseaux en longueur
et en typologie pour l’ensemble des emprises relevant de la Direction des Travaux Maritimes de Brest
. Un certain nombre des attributaires de ces emprises ont pourtant à charge la gestion de leurs réseaux
de collecte et de distribution :
- la base navale Brest,
- la pyrotechnie Saint-Nicolas,
- la ban (base aéronavale) de Lanveoc-Poulmic ,
- la ban de Landivisiau,
- la ban de Lan Bihoué,
- la base des fusiliers commando de Lorient .
Cependant un ordre de grandeur peut-être déduit des estimations recueillies pour satisfaire à une
enquête réalisée par la direction centrale en avril 2005.
TYPE
réseau HT
réseau BT
AEP (Adduction Eau Potable)
eau industrielle
eau usées
Eau pluviale + drainage
Azote
Vapeur
Air comprimé
Gaz
LONGUEUR EN KM
197
estimé équivalent HT
164
21
79
174
2
12
11
12
Estimation par type des longueurs des réseaux gérés
par DTM Brest en avril 2005
Les chiffres figurant ci-après sont fournis à titre de comparaison . La communauté urbaine de BREST
métropole océane (Brest + communes environnantes) dispose d’un linéaire de 430 km pour les eaux
pluviales, de 1270 km de conduite AEP (source . Annexe sanitaire PLU 2007 BMO)
La Bretagne compte 3569 km de lignes hautes tension (source DIREN Bretagne)
Page 13
2.1 Le référentiel « plans »
Les travaux maritimes de Brest disposent à ce jour de plans papiers et de plans DAO (gérés sous
logiciel Microstation) ainsi que de schémas.
TYPE
Plan de masse réseau Plan DAO
sur papier
%
Eau
Electricité
Gaz
géoréf détenteur %
100 Oui
35 Oui
70 Oui
Archives
Archives
Archives
%
géoréf
100 100
45 35
70 70
Schémas fonctionnels
détenteur
%
%
détenteur
géoréf
cellule Référentiel
100 N/A
100 N/A
exploitant
exploitant
Constitution du référentiel « plans » des Travaux Maritimes en pourcentages
Ce tableau montre une différence nette entre les référentiels plan eau/gaz et électricité. Deux raisons
principales en sont à l’origine :
-
La première est que les réseaux « historiques » des travaux maritimes sont les réseaux d’eau
et de gaz. Ces réseaux ont été relevés dans leur ensemble durant les années 70 à 80. Si à
l’origine 26000 plans étaient classés dans les armoires des dessinateurs, la mise en place du
classement (centralisé) dit « Boulard » du nom de son inventeur, un ancien directeur des TM,
a réduit ce nombre à 8000. En ce qui concerne les plans de réseaux, un plan représente le tracé
d’un réseau dans un périmètre de 500 mètres autour d’une construction.
La généralisation de la DAO fournit des plans généraux des réseaux sur les sites et conduit à
abandonner progressivement cette classification. Cependant il existe certaines installations
type « Boulard » qui ont été décrites en DAO 8 . En ce qui concerne les réseaux électriques,
leur exploitation par les Travaux Maritimes est bien plus récente , ces réseaux étaient
encore récemment détenus par la Direction des Constructions Navales qui s’en est dessaisie
lors de sa privatisation. Dès lors subsiste des difficultés de communication des documents
associés (lorsqu’ils existent) lors des transferts des réseaux.
-
La seconde raison, concernant le différentiel de connaissance, résulte des pratiques métiers.
Les électriciens travaillent essentiellement sur des schémas de fonctionnement et peuvent
accepter de ne pas disposer du tracé physique de leurs réseaux.
D’autre raisons telles :
-
la faible qualité de transmission des modifications apportées aux réseaux par les entreprises de
sous-traitance entachent le quantitatif (et le qualitatif) du référentiel plan.
le retard d’intégration de 150 plans issus des Dossiers d’Ouvrages Exécutés terminent de
brosser ce tableau qui pourrait être amélioré.
2.2 De l’utilité de connaître le géopositionnement des réseaux
Pour la Direction des Travaux Maritimes de Brest la connaissance du positionnement géographique
des réseaux est aujourd’hui incontournable. Elle s’avère nécessaire dès lors que des travaux d’entretien
ou de réfection sont à réaliser, mais également pour ce qui concerne les réseaux enterrés lorsque des
travaux de terrassement susceptibles de les endommager sont envisagés.
8
Ces plans sont stockées sur une ressource partagée du réseau, disponibles en consultation pour l’ensemble des
utilisateurs des services techniques de la DTM.
Page 14
Cependant, la possession d’un référentiel pérenne n’est pas pour lors acquis. Certains avancent des
arguments de coût, lorsqu’il s’agit de mettre en place des bases de donnée de plans exhaustives,
préconisant la réalisation de sondages au coup par coup. Cependant, outre une externalisation
croissante de la maîtrise d’œuvre (qui rend nécessaire la fourniture de cahiers des charges détaillés),
les demandes effectuées par des organismes externes notamment dans le cadre de la protection de
l’environnement et du développement durable, le besoin de maîtrise du coût de possession des
immeubles, les exigences actuelles en matière de sécurité rendent nécessaire la possession d’un
référentiel unique, pérenne, réutilisable tant pour les plans de masse, que pour les réseaux de collecte
et de distribution.
Il reste alors à répondre à la question de savoir, quelle est la meilleure stratégie entre continuer à
utiliser la DAO ou développer et migrer DAO vers le SIG.
3 Les choix techniques
3.1 Choisir entre la DAO et le SIG
Le tableau ci-dessous est extrait d’une fiche de présentation au directeur des travaux maritimes (avril
2008). Il fait apparaître un net avantage d’automatisation des taches et de rigueur d’emploi lié à
l’utilisation de l’outil SIG en comparaison de l’outil DAO .
TACHE
Acquisition
Contrôles de cohérence
OUTIL DAO
OUTIL SIG
Temps équivalents d’acquisition entre les deux systèmes
Manuels par le dessinateur
Contrôles automatiques de cohérences
entre données alphanumériques et
données graphiques.
Contrôles automatiques selon des règles
de gestion entre données graphiques
Exploitation des données Re-saisie des données
Utilisation par liaison informatique entre
alphanumériques des autres
les systèmes – (unicité) bases de données
Exploitation de données Au-delà d’une certaine taille de fichier, l’outil Les données photos représentent des
volumineuses
DAO a des difficultés à charger les plans et à volumes de données extrêmement
les afficher.
important que le SIG est capable de
gérer
Représentations
Outils manuels de traitement :
Outils informatiques de traitement
Ex : Coloriage selon une caractéristique réalisé Ex : Coloriage informatique par l’outil ;
« manuellement » de chacun des éléments
étiquetage intelligent
Analyse géographique
Traitements « manuels » élément par élément Traitements automatisés
Précision possible de la Identiques, les deux systèmes peuvent travailler à l’échelle 1.
représentation de la donnée
Géolocalisation
Possible mais pas obligatoire d’où des Obligatoire car faisant partie des
imprécisions très régulières, voire absence de concepts du système
l’information
A ces avantages qui se rapportent à la gestion du référentiel, s’ajoutent d’autres avantages liés à
l’exploitation et à la justesse de représentation, notamment :
- passage d’une vision très localisée à une vision sur tout le périmètre de gestion,
- outils de consultation en ligne sur le réseau intranet ,
- capacité informatique de centraliser toute l’information quelle que soit l’échelle de rendu ce
que ne permet pas la DAO. (limitation informatique du domaine en fonction de l’échelle), par
Page 15
-
exemple une vanne sera représentée sur un plan de masse DAO, de façon totalement faussée
pour la rendre visible.
Les plans DAO traitant des réseaux ne font apparaître que les tracés, n’identifient ni le nombre
de conducteurs ou de conduits, ni le type, ni le nombre de fourreaux, ni la structure des
réseaux (boucles …)
Mais également des avantages liés :
- aux capacités de géotraitement : géocodage, géoprocessing, d’analyse et d’édition pouvant être
étendues grâce à des extensions (exemple :Schematic pour les réseaux de collecte et de
distribution)
- aux possibilités d’assemblage avec des données tierces (jointures, relations) …
Il est à signaler que par ailleurs, les outils sont en grande partie interopérables (nous y reviendrons au
chapitre 7)
3.2 La Conception assistée par ordinateur
Ce chapitre serait incomplet s’il ne présentait l’alternative de la CAO (Conception Assistée par
Ordinateur), alternative à la DAO, proposant des possibilités d’interface avec les SIG.
3.2.1 Présentation des IFC
Une alliance internationale « IAI » (Internationale Alliance pour l’ Interopérabilité) fournit des
spécifications destinées à faciliter l’échange et le partage d’informations entre logiciels. Le principal
résultat de ces travaux est un langage qui rassemble à ce jour 650 classes d’objets dont le nom est IFC
(Industry Fundation Classes). Cette plateforme est stabilisée depuis 2000 et normalisée ISO depuis
2002 (norme ISO 16739).
Les IFC sont des classes qui permettent de modéliser les objets et leurs relations , par exemple un
mur et sa composition. Elles traitent essentiellement du bâtiment, tout au long de son cycle de vie. Les
nombreux éditeurs de CAO traitent des IFC et peuvent obtenir une certification de l’IAI. Le modèle
IFC est décrit dans un langage définit par l’ISO, le langage Express 9 (ISO 10303-11) et utilise des
fichiers répondant au format STEP (Standard for the exchange product data norme 10303-21).
Des visualisateurs sont nécessaires pour consulter les milliers d’objets que constituent les fichiers
IFC, et proposent des dispositifs de contrôle de qualité de l’information (ex deux murs ne doivent pas
occuper le même volume)
Les IFC peuvent être obtenues de 3 façons : par levés sur site directement en IFC, par
reconstruction de plans DAO en IFC et directement à la conception en CAO.
Les fichier au format IFC peuvent être transmis d’une application de CAO à une autre, ainsi des
informations intéressant les gestionnaires peuvent être exportées de ces systèmes vers des système
cibles.
Le modèle IFC est composé de classe et de groupes de propriétés, s’il est possible de rajouter des
propriétés, cependant il est délicat de rajouter à cet ensemble fortement structuré de nouvelles classes.
9
Le langage express de spécification formelle de données il permet une représentation non ambiguë des
données, il peut être écrit sous forme textuelle ou graphique.
Ex : SCHEMA Universite
ENTITY Personne ABSTRACT SUPERTYPE OF (ONEOF (Etudiant, Salarie)) ; END_ENTITY ;
ENTITY Etudiant SUBTYPE OF (PERSONNE) END_ENTITY ;
ENTITY Salarie
SUBTYPE OF (PERSONNE) END_ENTITY ; END_SCHEMA
Page 16
Un projet de dictionnaire (International Framework Dictonnary) comportant environs 1500 propriétés
(attributs fabricants) est en cours d’élaboration.
3.2.2 Des IFC au SIG.
Par définition les IFC traitent principalement des objets composants un bâtiment, de leur
caractéristiques et de leur relations. Peu d’entités sont consacrées à ce qui entoure le bâtiment et seul
un petit nombre de classes s’apparentent à des classes habituellement gérées dans les SIG (à
rapprocher des informations du PCI (Plan Cadastral Informatisé)). Pour en citer quelques une :
IFCSite correspond à la surface de terrain sur lesquels sont implantées les constructions d’un
projet avec des attributs : périmètre, surface, x, y, z, désignation, adresse … et des propriétés
associées : description, surface constructible …
IFCBatiment correspond à une structure en un lieu donné procurant un abri à ses occupants ou
à son contenu et proposant les attributs : hauteur, emprise, surface hors oeuvre brute et nette,
volume, représentation graphique, hauteur au dessus du sol, système desservant le bâtiment …
et des propriétés associées : classement au feu, type d’occupation.
3.2.3 Echanges IFC et IFG
Les territoires dans lesquels s’inscrivent les bâtiments sont gérés par les SIG, lesquels communiquent
sur la base de standards définis par l’OGC sur des recommandations de l’ISO TC 211. Un de ces
standard est GML (Geographic Marked Langage).
Le projet IFG a été présenté pour la première fois lors de l’ITM 10 de Singapour en octobre 2003 par la
Norvège (projet BYGGS0K) dans l’intention de dématérialiser le processus de permis de construire et
d’utiliser les IFC pour une partie des échanges.
Propositions pour améliorer l'interopérabilité entre Systèmes d'Information du
Bâtiment et Systèmes d'Information Géographique - Ssociété Laurenti
L’objectif est de fournir progressivement de l’information SIG dans le cadre de l’IAI entre la
communauté AEC (Architecture Engeniery Construction) et la communauté SIG (norme TC211) :
- en développant des interfaces entre les deux mondes et en proposant des stratégies pour les
maîtriser.
- en définissant un modèle de développement et/ou une approche cartographique construite à partir
des développements SIG en respectant la normalisation TC211.
Cible visée du SIG vers les AEC : identification sémantique des sites, géométrie d ‘un site
dans la forme d’un modèle digital pour les terrains, spécification des limites d’un site, rajout
de propriétés additionnelles
10
L’ITM (International Technical Management) est l’instance de décision de l’IAI
Page 17
Cible visée des AEC vers le SIG : identification sémantique des éléments de construction dans
le SIG (fenêtres, portes, murs) et élément fondamentaux de la structure spatiale des bâtiments
tels que les étages, et les espaces individuels
D’autres développements sont prévus et concernent la définition des modèles de route, les définitions
démographiques, les définitions concernant les positions, les localisations …
Les bénéfices que l’on peut espérer pour la communauté AEC sont une connaissance globale des
composants, des informations démographiques et problématique des risques dans leurs projets de
construction.
3.2.4 Les Utilisateurs Français
Airbus, la région Bourgogne, la ville de Paris utilisent les IFC.
La DTM de Brest, n’utilise pas pour l’instant les IFC. Cependant le logiciel Microstation utilisé par
l’ensemble du SID propose l’extension TriForma , logiciel de modélisation de solides en 3D,
compatible avec les IFC, qui offre un jeu complet de fonctionnalités de gestion des objets, des
informations dans le domaine de la conception architecturale et de l’ingénierie.
3.2.5 Les IFC et la DTM
La CAO ne peut être écartée des référentiels possibles dans la mesure ou le SID en général et les
Travaux Maritimes en particulier, possèdent une forte capacité de constructeur immobilier et que le
standard des IFC (Industry Fundation Class) pourraient devenir le standard universel des architectes et
constructeurs de l’immobilier.
De plus, la société Vizelia consultée dans le cadre de la recherche d’un logiciel de maintenance des
objets immobiliers propose une solution de gestion technique de bâtiment construite sur ces IFC.
Cependant, pour le reste de l’étude cette solution n’a pas été développée, compte tenu de l’ampleur du
travail qu’il faudrait accomplir pour décrire l’ensemble des composants du parc, et que ce type de
logiciel n’a pas été retenu comme choix actuel de direction.
Il reste à préciser, qu’une option de gestion des plans d’architecte en CAO, demeure compatible avec
l’objectif de gérer le référentiel des plans de masses dans le SIG.
3.3 Conclusion du chapitre
Ce chapitre a montré le bien-fondé du choix qui a été fait de mettre en place un référentiel SIG. Les
chapitres suivant traiteront :
- de la manière de faire coïncider au mieux ce SIG (et en particulier les entités traitant des
réseaux de collecte et de distribution) avec les applications métiers du SID et en particulier de
la DTM de Brest,
- de la reprise ou de l’interprétation des plans DAO existants dans un futur SIG
Page 18
4 Etat des lieux du SIG et applicatifs métier,
scénario pour un SIG futur
Pour pouvoir modéliser les réseaux de collecte et de distribution pour le SIG du SID, il est nécessaire
de savoir les positionner dans les SI locaux et nationaux .
Afin de répondre à cette question, après avoir décrit le SIG existant à la DTM BREST, nous nous
attarderons à présenter les différents SI métiers du SID, puis nous étudierons le rôle et la place que
peut occuper un SIG au profit de ceux-ci .
4.1 Contexte local - le SIG de DTM Brest
C’est courant 2006 que la DTM de Brest s’est dotée à titre expérimental de l’outil SIG.
Les premiers tests ont coïncidé avec les besoins en cartographie de répartitions des emprises entre
DTM et les Directions Régionales du Génie dans le cadre de la fusion des 3 services d’infrastructure
(DTM Brest gère les emprises des 3 départements bretons). L’architecture reposait sur le client lourd
(desktop) et sur des fichiers shapefile et des géodatabases personnelles stockés sur un volume partagé
avec pour objectif principal la production de carte.
Certaines expérimentations concluantes ont cependant été menées dans le domaine de la 3D
concernant par exemple la constitution de cartes de visibilité de zone sensible ou de bathymétrie du
fonds de la rade de Brest. Ce SIG s’articulait alors autour d’une carte de France des communes achetée
auprès de l’IGN.
La souplesse de l’outil, l’investissement individuel des personnels, la demande croissante de
production de cartes ont conduit à industrialiser la démarche. Fin 2006, il a été décidé de faire
l’acquisition d’ArcSDE (version 9.1/ SQL Server 2000) et de proposer la publication de document
ArcIMS (Version 9.1), cette démarche a été rendue possible grâce à l’implication du BEP.
Fin 2007, après la parution de la version 9 .2 d’ArcGis , il a été décidé de créer plusieurs géodatabases
incorporant les données de type raster et vectoriel et de configurer un serveur ArcGis version 9.2 à
titre d’expérimentation (certains problème non résolus de requête sur des courbes ne permettant pas la
mise en production de cette version).
Parallèlement s’est posé la question d’un outil de gestion des métadonnées, cette question a été résolue
de deux manières différentes. La première solution a consisté à mettre en place un logiciel libre
Geosource implémentant les normes ISO 19115 et 19119, distribué librement site http://adullact.net.,
dans lequel ont été décrite de façon détaillée l’ensemble des couches gérées par DTM Brest, et une
seconde solution sur la base d’un site élaboré autour d’un wiki (mediawiki) distribué librement sur le
site http://sourceforge.net permettant de proposer une information collaborative, peu formelle mais
prometteuse (à ce jour 176 pages/ 64 articles/ 9 utilisateurs (rédacteurs) déclarés)) .
Page 19
D’autre part, la montée en puissance de l’outil s’est accompagnée de l’enrichissement de données
géopositionnées en provenance de diverses sources :
Couche
Orthophoto ville de Brest
Fournisseur
BMO (Brest Métropole océane
Coût
gratuit
Précision
20 cm
PLU
Donnée de servitudes
SPOT région Bretagne
Données environnement
Données bathymétriques
Composante RGE Bretagne
Cadastre, limite des communes
Levés Topo
immeubles, composant, sondage,
Levés ponctuels
Réseaux
BMO
DDE
Point contact défense
DIREN
SHOM
IGN
gratuit
gratuit
gratuit
gratuit
gratuit
payant
50 cm
métrique
Marchés d’audit
Acquisition par le dessin
Acquisition par GPS
Objet de l’étude
payant
régie
régie
commentaire
Une photo précision
10cm est attendue
en 2009
Cf. annexe 1
4.2 Contexte local - Les applications métiers de la DTM de BREST
En matière de gestion notariale de patrimoine et de gestion technique de patrimoine La DTM de Brest
met à disposition des utilisateurs 2 bases de données : une base de donnée patrimoine et une base de
donnée Maintenance. Une troisième base des DOE garantit la récupération des données des plans
nécessaire au maintien du référentiel.
4.2.1 La base de donnée Patrimoine
La base de donnée patrimoine, développée en interne, a pour but de répondre au besoin de gérer (créer,
modifier, supprimer) un inventaire du patrimoine composé d’immeubles , des composants, des locaux
et de fournir des extractions de données structurées.
Cette base de donnée, conçue initialement, sous
MS Access, a été migrée sous Microsoft SqlServer
pour sa partie donnée, la partie frontale de
l’application est proposée comme fichier .ade
Les fichiers .ade résultent de la compilation et de
la compression des projets Microsoft Access (adp)
qui contiennent le code Visual Basic pour
application, après extraction du code source.
L’application MS Access continue à s’exécuter,
mais n’est plus modifiable.
Page 20
En appui de cette application d’inventaire ont été créés des catalogues permettant l’exploitation par un
logiciel requêteur Impromptu de Cognos d’effectuer des rapports mis en page de façon intuitive.
Dans cette base sont gérés 230 immeubles 11 , 5500 composants d’immeubles et 43000 locaux.
4.2.2 La base de donnée Maintenance
La base de donnée Maintenance a pour objet de garantir le support suffisant pour gérer les installations
et produire des états à la demande. Cette application permet de gérer 28000 installations instanciées
dans 15 familles d’installation découpées en 420 types.
11
Une unité immobilière (UI) est un ensemble immobilier (bâti et/ou non bâti) d’un seul tenant situé sur le ressort territorial d’une
seule direction des services fiscaux (DSF). On appelle « immeuble » tout ou partie d’une unité immobilière.
Page 21
Les tableaux ci-après, présentent cette arborescence chaînée : famille, type installation/soustype
installation, installation.
Exemples de lecture :
(a,b) L’installation E01-0001 est une arrivée 63 KV de la famille électricité
(1,2,3,4)L’installation n° E11-0001, rattachée au local 13583, est un poste de transformation du réseau
20KV EDF
(α,β,γ,3,4) L’installation E1101-0001 est une cellule d’arrivée, local 13583, du poste de
transformation E11-0001 du réseau 20 KV
A CLOS/COUVERT
A
A01
B Thermique
A
A0101 ELEMENT DE FACADE
C Anti-intrusion
A
A02
A
A0201 ELEMENT DE TOITURE
D Sécurité incendie
E Electricité
a
G Réseaux extérieurs d'eau
H Déplacements
Moyens portuaires
1
K Grues portuaires
L Gros œuvre (à réévaluer)
M Engins de levage
α
P Equipements sous pression
S Equipements sportifs
Diagnostics
Techniques
Z Immobiliers
Famille d’Installations
E
E01
RESEAU 63KV 50HZ ARSENAL
E
E02
RESEAU 6,3KV 60HZ ARSENAL
E
E03
RESEAU 20KV 50HZ ARSENAL
E
E04
RESEAU15KV 50HZLANVEOC
E
E05
RESEAU 5,5KV50HZ ARSENAL
E
E06
RESEAU 20KV EDF
E
E11 Poste de Transformation
E
E1101 CELLULE ARRIVEE
E
E1102 CELLULE COMPTAGE - MESURE
CELLULE
PROTECTION
E1103 TRANSFORMATEUR
E
β
b
TOITURES
…
F Réseaux intérieurs d'eau
I
FACADES
E
E1104 CELLULE GENERAL POSTE
Type/Sous type Installation
4
2
CEINST_T NUM_ORDRE REF_TITULAIRE NUM_ESI NUM_IMM RATT_LOC INST_RAT
A01
A01-0001
20122
10178
A01
A01-00xx
20916
10124
A01
A01-xxxx
A04
A04-0001
22451
10010
A04
A04-0002
20138
10012
E est une famille d’installation
E11 est un type d’installation
E1101 est un sous type
d’installation
E1101-0001 et E11-0001 sont
des installations
...
E01
E01-0001
Arrivée 63KV
10010
E02
E02-0001
E03
E03-0001
Boucle 20KV
10010
E05
E05-0001
Boucle 1
10010
E05
E05-0002
Boucle 2
10010
E05
E05-0003
Boucle 3
10010
E05
E05-0004
Boucle 4
E06
E06-0001
E11
E11-0001
E11
E11-0002
10010
3
γ
20553
10021
25177
10024
13583 E06-0001
35514 E06
...
E1101
E1101-0001
20553
10021
13583 E11-0001
E1101
E1101-0002
25177
10024
E11-0002
E1101
E1101-0004
25047
10124
E11-0004
E1101
E1101-0005
10124
6455 E11-0005
23067
Installations
Page 22
Outre l’héritage (père/fils) porté par le champ installation de rattachements, chaque installation
possède des caractéristiques attachées au type ou sous-type d’installation à laquelle elle appartient.
Ce modèle peut être décliné en 2 sous modèles.
Description des classes
Famille Installation
1,n
Se rapporter à
1,1
type
0,n
0,n
1,n
Etre Décrit
Posséder 2
Caractéristiques
1,1
0,n
1,n
Sous_Type
Posséder 1
Instanciation des classes
1,1
Type où sous-Type
1,n
appartient
Est rattachée
Installation
1,n
possède
caractéristiques
0,n
L’interface est destinée a deux types d’utilisateurs : les administrateurs qui peuvent créer des familles,
des types d’installations et sous-types d’installation en y rattachant des caractéristiques et les
utilisateurs (chargés d’installations) qui créent, décrivent et rattachent leurs installations à des
types/sous-types d’installation et renseignent les caractéristiques attachées à ces types/sous-types.
Ce qui fait la puissance de cette application est sa très grande flexibilité.
Page 23
4.2.3 Schéma d’architecture SIG et application métiers DTM Brest
Fourniture de carte
à la demande
Client lourd
desktop
Réplicat d’arcsde 9.2 vers Arcsde 9.1 à partir d’ArcCatalog 9.2
Volume
partagé S:\
Shapefile,mxd
SQLSERVER
ArcSDE
SQLSERVER
ArcSDE
SQLSERVER
ArcSDE 9.1
ArcSDE 9.2
PATRIMOINE
MAINTENANCE
Document mxd
Document mxd
Documents Mxd
Services ArcIMS
ArcIMS 9.1
Fourniture servlet
ArcIMS
Gestions
Métadonnées
GEOSOURCE
GEOSOURCE
Documents Mxd
Services ArcGis
Applications
ArcGIS
Données
Wiki
ArcGis Server 9.2
MEDIAWiKI
Services en production
Métadonnées
Donnée WIKI
Fourniture
application (expérimental)
Client Léger
Navigateur
4.3 Contexte national - les applications métiers du SID
La création d’un organisme unique chargé des infrastructures du ministère de la défense a conduit a
entamer une réflexion sur la constitution d’outils métiers pour l’ensemble des établissement rattachés .
A ce jour quatre cibles de gestion (patrimoniale, technique, référentielle, économique) ont été
désignées, les applications qui s’y rapportent sont présentées ci-après.
4.3.1 G2D
L’objectif de G2D est identique à l’objectif fixé par le logiciel de gestion de la base patrimoine de la
DTM de Brest, il est à ce jour déployé dans l’ensemble des établissements du SID.
Ce logiciel a été développé en interne par la SDSIC, du SID sur une plate forme Java/Oracle centralisé
à Versailles.
Page 24
La mise en œuvre récente (production d’états et de rapports non finalisés dans cette version), l’absence
d’outil de requête à disposition des utilisateurs, la mise en place dans ce logiciel d’une nouvelle
numérotation des composants d’immeuble non reportées sur les plans (ce qui a entraîné la création
dans la base de donnée locale de tables de correspondance), l’absence de visibilité quant à l’avenir de
la fonction de gestion notariale au niveau des établissements du SID 12 , nécessitent le maintien en l’état
de l’outil local à partir duquel devra être développée une interface permettant d’éviter la double saisie.
Il est à noter tant pour G2D que pour Patrimoine que les réseaux ne sont pas déclarés comme une
composante du patrimoine.
Immeuble
Bâtiments
Local
Hierarchie G2D
4.3.2 GTP
En 2007, le SID a entrepris la mise en œuvre d’un logiciel de Gestion Technique du Patrimoine, ce
logiciel a fait l’objet d’une AMOA 13 auprès de la société Ineum Consulting, ceci a permis la
réalisation d’un cahier des charge précédant un appel à candidature dont les résultats sont attendus à
l’automne 2008. Forte de son expérience tant dans le domaine technique de la GTP, mais également de
l’outil informatique, ainsi que de son avance technologique dans le domaine des SIG, la DTM de Brest
a pu contribuer activement au groupe de travail constitué autour de ce projet lors de la phase
d’AMOA. Elle s’est particulièrement attachée à engager une réflexion sur la modélisation de
l’information et a faire intégrer une offre SIG dans le cahier des charges
Les fonctionnalités du projet GTP seront découpées en trois volets principaux et implémentées en
deux temps :
Temps a)
Référentiel technique
Gestion des besoins :
Temps b)
Pilotage et stratégie,:
:
- la connaissance technique du patrimoine,
- la surveillance technique du patrimoine,
- le suivi des garanties des installations.
- la gestion des expressions de besoins en
maintenance
- la programmation de la maintenance.
- l’exploitation la connaissance technique
Du patrimoine pour dégager une stratégie
et optimiser les coûts d'exploitation et de
maintenance.
4.3.3 SYGAP
Le projet SYGAP doit permettre au Service d’Infrastructure de Défense (SID) de disposer au sein des
organismes d’un système de gestion de données techniques (SGDT) intégré au dessin assisté par
ordinateur (DAO).
Les objectifs de ce projet sont de permettre :
12
Le service France Domaine est un service a vocation interministérielle de la direction générale des finances
publiques auquel le ministre a récemment (interview accordée au monde, le 8/07/2008) décidé de confier
l’unification de la politique immobilière des différent ministère
13
AMOA (Aide à la Maîtrise d’OuvrAge) . Il est fait appel à une société tierce pour réaliser une prestation de
maîtrise d’ouvrage.
Page 25
- le regroupement du stockage des plans au niveau de chaque site de production ,
- l’organisation de la gestion des plans ,
- l’accès aux plans sur le site de production par les agents non dessinateurs ,
- l’accès depuis des sites du SID, autres que ceux de production à travers le réseau fédérateur
du ministère de la défense (IntraDef) ,
- la réalisation d’un circuit de validation du processus de dessin au sein des organismes ,
- la description des interfaces au profit des applications connexes du SID.
La mise en oeuvre de cet outil principalement au profit de la maîtrise d’ouvrage, tend à démontrer
deux choses. La première est que le virage de la CAO ne sera pas pris (à court terme), la seconde est
que l’outil DAO sera l’outil de gestion des plans d’intérieurs et des plans de masse. SYGAP et le SIG
devront cohabiter. Le référentiel devrait aboutir à un référentiel partagé. Le SIG devrait pouvoir
adresser simplement, à partir de ses données attributaires les plans du référentiel SYGAP,
complémentairement SYGAP devrait pouvoir s’enrichir des données du SIG.
4.3.4 PLIMAT et CHORUS
PLIMAT.
Cet outil permet de faire le suivi opérationnel et comptable des marchés de travaux.
Les fonctionnalités développées permettent aux différents échelons de la hiérarchie de gérer et de
suivre les évènements associés à une opération d’infrastructure, en prenant en compte des informations
relatives à des évènements prévisionnels ou réels.
Cet outil est développé avec le souci constant de répondre aux besoins locaux. Les besoins de
l'administration centrale, sont satisfaits par la remontée d'informations venant abonder une base
DCSID. Cet outil développé sous maîtrise d’ouvrage SID dans une architecture client serveur
fait actuellement l’objet d’un portage en client n-tiers.
CHORUS
Chorus est le système d’informations financières de l’Etat. Il gère la dépense, les recettes non fiscales
et la comptabilité de l’État conformément aux dispositions de la LOLF. C’est un système de
consolidation comptable, un système de pilotage doté d’un système d’échanges, mis en œuvre par
l’AIFE. 14
Chorus sera déployé progressivement dans tous les services de l’État entre 2008 et 2010, c’est à
travers ce logiciel que s’effectueront les opérations financières du SID.
Ce logiciel conçu à partir du progiciel SAP ECC6, propose un paramétrage à partir du module REFX
de la fonction immobilière de l’Etat prenant en compte les immobilisations et les loyers et dont le
pilotage sera assuré par le Service France Domaine. Ce volet immobilier sera fortement couplé ou
remplacera G2D.
14
Agence pour l’Informatique Financière de l’état est rattachée au ministère du budget et a été créée en 2005
pour définir et mettre en œuvre la stratégie informatique financière de l’état.
Page 26
4.4 Contexte national – le rôle du SIG au SID
Dans ce contexte de systèmes d’information complexes et structurants, ayant vocation a être
interconnectés dans l’avenir, il est difficilement concevable d’imaginer le SIG comme une entité
indépendante.
Dans ce contexte, le SIG peut néanmoins constituer la clé de voûte du système en :
- fournissant la représentation graphique intelligente qui fait défaut grâce aux capacités intrinsèques
de l’outil
- garantissant des contrôles de cohérence inédits.
Pour formaliser cette approche, il a été convenu de proposer une ébauche de modélisation. Le schéma
figurant à la page suivante, propose dans un formalisme proche de celui utilisé par la méthode
HBDS 15 une tentative de modélisation d’un SIG couvrant les besoins métiers du SID.
Dans ce schéma chaque grande fonction peut être assignée à une hyperclasse, chaque entité à une
classe, les intersections représentant les relations interclasses.
La gestion des réseaux s’intègre parfaitement dans ce schéma
L’objet de cette étude, n’étant pas de modéliser le SIG du SID, ce schéma non exhaustif n’est fourni
qu’à titre d’exemple. Toutefois, c’est cette méthode particulièrement adaptée au domaine des SIG qui
sera mise en œuvre pour proposer à la SDSIC, dès l’automne un prototype intégrant dans un premier
temps la fonction notariale (G2D), application historique du SID.
Deux remarques peuvent déjà être formulées quant à la mise en œuvre de ce prototype :
-
-
La première est que les données attributaires seront gérées dans les applications natives (G2D,
Chorus, Plimat …), elles seront visibles dans la géodatabase en tant que vues adressant les tables
des données des base de données sources, de manière à constituer un univers de données
attributaires disponibles. Les données attributaires provenant des SI métiers seront rendues
accessibles par jointures ou relations décrites dans ArcMap, les classes de relation ne seront pas
utilisées pour ce type de données (il est en effet conceptuellement impossible de créer des classes
de relations sur des données en provenance de base externes) . L’utilisation de fichiers de couches
(.lyr), lesquels permettent de conserver les symbologies mais aussi les jointures et relations
permettront d’instancier des « macro couches ».
La seconde est que compte tenu des volumétries mises en œuvre 16 et afin de répondre à des
contraintes d’exploitation (sauvegarde, cycles de maj.), la méthode doit être dégradée, il y a alors
création de plusieurs géodatabases par type de données (rasters, vecteurs …). Toutefois la
bijection jeu de classe d’entité/hyperclasse pourrait être virtualisée (sous Arcmap) à travers les
groupes de couches.
15
Hypergraph Based Data Structure est une méthode mise au point par F. Bouillé permettant d’élaborer des
MCD sous forme de diagrammes de classes à partir desquels sont construits les modèles logiques puis
physiques. Pour plus d’information il est possible de consulter le centre de ressources numériques du CNRS
concernant l’information géographique M2ISA à l’adresse http://www.m2isa.fr
16
Le chargement de SPOT France compressé en L60 avec 3 niveaux de pyramides dans ArcSDE occupe un
volume de 300 Go pour la France entière
Page 27
Cartographie Géothématique du SID
G2D
GESTION OTARIALE
N
DU SID
GESTION OTARIALE
N
DE L'E
TAT
Cadastre
TERRI
TOIRECOUVERT ETVOIRIE
Couvert
Bâtiments
Voirie
Locaux
C
H
O
R
U
S
Réseaux
Installations
GTP
GESTION DU
REFERENTIEL
PROJET
SYGAP
PLIMAT
Dans ce chapitre ont été présentés les différents logiciels métiers des travaux maritimes et du SID.
Ce chapitre conclut la partie contextuelle de l’étude, les chapitres suivants présentent les méthodes et
leur mise en application dans la mise en œuvre d’un prototype de géodatabases de réseau technique .
Il est à noter, qu’afin de mettre en ouvre les différentes modélisations des différents réseaux de
collecte et de distribution qui font l’objet du chapitre suivant, que le logiciel maintenance (GTP local)
a été adapté au cours cette étude (définition de nouveaux types et sous-types d’installation, portage des
données de Microsoft Access vers Microsoft SQL Server …)
Page 28
VI. Des concepts aux prototypages
1 De la Modélisation aux géodatabases
Ce chapitre présente un modèle de représentation topo-fonctionnel des installations, compatible avec
le logiciel Maintenance (local) et pouvant s’interfacer avec les modèles de représentation des réseaux.
Ce modèle a été proposé au groupe de travail GTP dans le cadre de l’AMOA.
Ce chapitre décrit ensuite, la méthode et les outils associés qui ont été mis en oeuvre pour l’acquisition
des modèles de réseaux et la génération des réseaux de collecte et de distribution.
1.1 Modélisation des installations
L’option évoquée précédemment, à savoir que les données attributaires doivent être gérées dans
l’application métier, implique que le choix de structure en ce qui concerne les installations n’est pas
déterminant.
Cependant, l’application centrale G2D n’incorpore pas, à raison, les réseaux de collecte et de
distribution. G2D gère des biens immobiliers de l’immeuble au local.
Les logiciels Maintenance et GTP gérant nominalement, des installations dans un local, répondant à
une fonction, il n’était pas possible de gérer les réseaux. Ces derniers ne peuvent pas être rattachés à
un local.
Il a donc été nécessaire de réfléchir à modèle permettant la gestion des réseaux, d’imaginer un niveau
de représentation permettant de considérer globalement le réseau tel une installation attachée à un
immeuble (au sens G2D).
Plus globalement, lors de l’élaboration de ce modèle, deux notions relatives au géopositionnement ont
été mises en évidence. La première concerne la localisation de l’installation dans le domaine
patrimonial elle correspond à la forme « se situe ». La seconde concerne le local, le composant
d’immeuble, l’immeuble au profit duquel est accompli une fonction, elle correspond à la forme
« dessert (desservir) ».
La notion de fonction a du être également affinée. Les constituants des installations répondent à une
fonction au cœur de cette installation, ainsi une pompe dans une chaudière a une fonction hydraulique,
mais la fonction à laquelle répond l’installation est une fonction thermique. Ceci, a donc conduit à
créer une arborescence de type catalogue (composant des installations) et une arborescence
fonctionnelle.
D’autres questions ont été envisagées afin d’imaginer la couverture du modèle, lequel s’est avéré
robuste (ex : cas d’installation contribuant à plusieurs fonctions – mur isolant avec une fonction de
structure et une fonction thermique)
Page 29
ModèleTopo-Fonctionnel
Desservir
Assurer
Immeuble
Se Situer
Bâtiment 1
Bâtiment 2
Fonctions
Fonctions 1
Local 1-1
Local 1-2
Fonctions 2
Local 2-1
Sous-Fonction 1
Sous-Fonction 2
Installation 1
Equipement 1
Elément 1
Elément 2
Equipement 2
Dominique Scolan 11/04/2008
Sur le modèle, l’intersection des lignes au niveau du modèle représente pour une installation et ses
éléments d’installations les points d’interface possibles avec le SIG.
1.2 Du modèle XML à la création de la géodatabase
Le meta-modèle métier défini ci-dessus doit être complété de la description des installations. Dans le
cadre de cette étude les différents réseaux seront modélisés. ESRI propose une démarche de création
de géodatabase rigoureuse sur la base de l’intégration par un outil « CASE » de fichier XMI générés à
partir de l’export depuis Microsoft Visio de schéma UML. Cette démarche intégrée à la chaîne de
production ESRI a été retenue.
1.2.1 Description des outils et de la méthode
XMI metadata Interchange est un standard de L’OMG permettant d’échanger des métadonnées UML
via XML. Il est utilisé pour toutes métadonnées dont le méta modèle peut être exprimé en Meta-Object
Facility (MOF)
XML
Données
X
UML DTD et
Stream XML
M
I
MOF
Définition de
Meta-Modèle
WareHouse DTDs et
Stream XML
Page 30
Configuration de Microsoft Visio
ESRI permet de créer directement des géodatabases à partir de modèle UML décrit en XMI.
Il est possible de générer ces fichiers XMI depuis Microsoft Visio. Pour cela le logiciel doit être
configuré de la façon suivante :
1) Visio 2003 (pour le cas présent) doit être installé,
2) le fichier C:\Program Files\ArcGIS\CaseTools\Utilities\uml.dtd doit être copié dans le
répertoire ou sera créé le fichier XMI,
3) la DLL XMI export facility doit être installée (Après avoir téléchargé depuis le site Microsoft
puis décompressé le fichier XMI export facility (XMIExprt.exe) pour Visio, la DDL extraite
XMIEXPRT.DLL doit être copiée dans le répertoire DDL du path de Visio,
4) Le Fichier ESRI XMI Export.vsl copié depuis C:\Program Files\ArcGIS\CaseTools\Uml
Models vers le répertoire C:\Program Files\Microsoft Office\Visio11\1033,
5) Pour accéder à l’outil d’export, ouvrir Visio outils
options
avancé
chemin d’accès
module complémentaire indiquer le chemin d’accès à la macro d’export (.vsl).
Le modèle UML des géodatabases ESRI
La modèle UML des géodatabases est structurée de la façon suivante :
•
5 paquetages :
• Logical View :
• conteneur-racine (root) qui
contient
les
4
autres
paquetages
• Workspace :
• sert à accueillir le modèle
spécifique (c’est à cet endroit
que seront décrit les modèles
que
l’on
souhaitera
implémenter)
• on peut créer d’autres
workspaces si le modèle
s’avère très complexe…
• ESRI Classes et ESRI Network :
• contient
les
classes
prédéfinies
(génériques),
desquelles sont dérivées les
classes du modèle spécifique.
Les classes relatives aux
réseaux géométriques sont
dans le sous paquetage ESRI
Network
• ESRI Interfaces :
• contient la définition des
interfaces utilisées lors de la création d’objets “intelligents” (custom objects)
Après avoir créé et vérifié le modèle dans Visio (il est possible de le bâtir à partir des modèles fournis
par ESRI), il faut l’exporter soit dans le référentiel Microsoft ou dans fichier d’échange XML (XMI).
Page 31
Les outils d’ESRI CASE *
Les outils Case aident à créer les classes
COM, qui implémentent le comportement
des produits clients et des schémas des
géodatabases dans lesquelles les propriétés
des entités clientes sont gérées.
Plus précisément ils permettent l’utilisation
du modèle exporté pour la génération du
code et du schéma à l’aide de l’assistant
Visual Studio. Ceci aboutit à générer le
code
(DLL)
qui
implémente
le
comportement client.
L’option retenue dans le cadre de l’étude
est la création de géodatabase à partir du
modèle en utilisant l’assistant ESRI d’
ArcCatalog. Cet assistant est disponible à
partir d’une licence Arc Editor
Vérification de la validité du modèle UML
Avant d’utiliser l’assistant création de base CASE, il est recommandé de vérifier la validité du modèle.
Ceci peut être réalisé par l’analyseur sémantique (Semantics Checker d’ESRI - cf. annexe 3 ).
A l’issue de ce chapitre une méthode et des outils ont été définis pour implémenter des réseaux
géométrique. Le chapitre suivant traite de la mise en pratique de cette méthode ( Analyse Interview,
Construction du modèle UML, Export du fichier XMI, Contrôle du fichier XMI, Création de la
géodatabase grâce à l’assistant CASE).
Page 32
2 Mise en oeuvre
Dans ce chapitre nous présentons le détail de la création d’un réseau géométrique AEP de DTM Brest
de sa conception jusqu'à la création des jeux de classes d’entité dans la géodatabase. Puis nous
présentons les réseaux d’EP, d’EU et HT et le modèles qu’ont produit l’analyse et l’application de la
méthode décrite précédemment (qui sera par ailleurs complétée) .
2.1 Les réseaux d’adduction en eau potable
Ce sont les réseaux AEP (Adduction en Eau Potable) qui ont été retenus pour expérimenter cette
méthode.
D’une part car ESRI propose sur son site support (http://support.ESRI.com) un modèle UML de
réseau de distribution d’eau.
D’autre part dans le cadre du plan ministériel environnement du ministère de la défense, le service
d’infrastructure de la défense s’est vu confier la réalisation d’audits environnementaux et d’audits
énergétiques et eaux de façon à mettre en place des améliorations qui conduiront à diminuer les
consommations. Le site du Centre d’Instruction Navale dépendant de la Direction des Travaux
Maritimes de Brest a été retenu dans le cadre de cette campagne en ce qui concerne les audits AEP. En
préalable à cet audit, un relevé géographique des conduites et des équipements ponctuels constituant
ce réseau doit être fourni, dans un second temps le travail demandé consistera à identifier les fuites et
caractériser l’état du réseau.
Une part non négligeable des cahiers des charges afférents aux réseaux consistera à mieux les
connaître ce qui va induire qu’a l’avenir, qu’en plus des campagnes de levé des réseaux existants, les
futurs réseaux à mettre en œuvre ainsi que les interventions modifiant le tracé des réseaux existants
devront être reportés dans le référentiel des travaux maritimes.
Il y a donc nécessité d’établir pour ces trois modes d’action de modéliser un CCTP 17 permettant
l’industrialisation de ces types d’interventions, afin d’uniformiser le relevé des réseaux dans le SIG.
Cet audit, a fait l’objet d’un appel d’offre et il a été décidé de demander les résultats des levés, non
plus sous forme de plans de DAO, mais dans des fichiers shapefiles. Sur la base de la modélisation
réalisée au cours de cette étude un CCTP a donc été construit en ce sens.
Les résultats devraient pouvoir être disponibles à l’automne.
Une troisième raison en faveur d’une expérimentation des réseaux AEP est la bonne connaissance de
ce réseau par l’ensemble des techniciens de la MIS (Service chargé de l’entretien en Régie) et de la
GTP.
2.1.1 La méthode
La méthode d’acquisition du modèle a consisté dans un premier temps, à éditer le modèle proposé par
ESRI. Dans un second temps ce modèle a été traduit. Les interviews ont été engagées. Il en est ressorti
un modèle simplifié répondant tant au besoin du maintenancier que du gestionnaire technique .
17
CCTP Cahier des Clauses Techniques Particulière.
Page 33
2.1.2 Descriptif du réseau AEP
Les réseaux d’AEP. sont constitués de conduites sous pression (conduites principales) alimentées
depuis un château d’eau dotés de dispositifs de sectionnement, de comptage, et distribuant l’eau depuis
des dispositifs incendies ou de distribution à partir de conduites secondaires (conduite latérales). Des
accessoires participent aux bons fonctionnements de ces réseaux (clapet anti-retours, filtres …)
Le CCTP au marché d’audit des réseaux d’eau pour le CIN valide l’ensemble des dispositions qui ont
été arrêtées lors de ces interviews .
Ces entretiens ont également abouti à se prononcer sur la notion de besoin de précision (cf. annexe 2)
dans le cadre des levés.
2.1.3 Réalisation du modèle sous Visio
Modèle UML
Dans notre modèle, le modèle réseau d’eau est décrit dans le
paquetage workspace
Ce modèle s’articule autour de deux paquets principaux :
Le premier est de type espace de travail, il décrit sous
forme de classes indépendantes les domaines
susceptibles d’être utilisés dans le domaine de la
distribution d’eau.
La génération du réseau géométrique à partir du modèle
élaboré créera les domaines dans la Géodatabase.
Page 34
Le second décrit explicitement le modèle réseau et
propose 2 approches de décomposition (voir
Chapitre 8 § 1)
Une approche réseau de distribution (réseau
logique)
agrège
l’ensemble
des
classes
d’équipement composant un réseau.
Ainsi qu’une approche géométrique qui sur la base
de 2 classes abstraites ponctuelles agrège les
éléments de type polyligne dans une classe ESRI
complex Edge et les éléments de type ponctuel
dans une classe ESRI simple junction.
En ce qui concerne les classes instanciées la notion
de SousType est introduite et permet de distinguer
par exemple différents types de vannes.
Les relations entre les classes sont de deux types
associations « binaires » pour les relations peer to
peer et de composition lorsque les relations sont
composites. Les associations vers les sous types
doivent être nommées SubType .
La génération des classes d’entité du réseau
géométrique créera les sous types dans la
géodatabase.
Le schéma ci-après présente la synthèse du réseau.
Page 35
Modèle UML Réseau Adduction Eau
Direction Travaux Maritimes de Brest
«GeometricNetwork»
Classe Reseau Eau::ReseauDistributionEau
-NetworkType : esriNetworkType = esriNTUtilityNetwork
-Fin29
-Fin19
*
-Fin27
-Fin33
-Fin39
** * * -Fin35
-Fin31
* *
*
-Fin41
-Fin37
ESRI Classes::SimpleJunctionFeature
ESRI Classes::ComplexEdgeFeature
*
-Fin34
Classe Abstraite Des Installations::Installations_Ponctuelles
Classe Abstraite Des Conduites::AbstraiteConduitesAdduction
-ConduiteID : esriFieldTypeString
-DateInst : esriFieldTypeDate
-statut : StatutCycleDeVie
-matiere : MatiereConduiteEau
-Emplac : esriFieldTypeString
-PrecisLeve : esriFieldTypeDouble
-MethLeve : esriFieldTypeString
-Diametre : esriFieldTypeDouble
*
-SousType : esriFieldTypeInteger = 2
Classe d'entites des Reseaux Eau::Conduites_Principale
SousTYpe Accessoires::Manchons_De_Reparation
-Fin8
-SousType : esriFieldTypeInteger
=1
*
*
** *
-Fin15
-Fin16
-Fin17
-Fin25
SousType Structure reseaux::StationDePompage
-Fin40
-Fin18= 1
*
-Fin32
*
-Fin9
*
-Fin11
-Fin7
*
-Fin5
*
-Fin13
SousTYpe Accessoires::Reducteur_de_Pression
-Fin36
Classe d'entites des Reseaux Eau::StructureReseauAE
-Nom : esriFieldTypeString
-DateExpl : esriFieldTypeDate
*
-Fin
10
«SubtypeField» -SousType : esriFieldTypeInteger = 1
-PressAmont : esriFieldTypeDouble
-PressAval : esriFieldTypeDouble
*
*
-Fin28
Classe d'entites des Reseaux Eau::Accessoires
-Inst_ID : esriFieldTypeString
-DateInstal : esriFieldTypeDate
-Emplacem : esriFieldTypeString
-Visible : Booleen
-CycleVie : StatutCycleDeVie
-PrecisLeve : esriFieldTypeString
-MethLeve : esriFieldTypeString
-Fabricant : esriFieldTypeString
-NumSerie : esriFieldTypeString
-EtatVisuel : esriFieldTypeString
SousType Structure reseaux::BassinDeStockage
Classe d'entites des Reseaux Eau::Dispositif_De_Distribution
-Fin26= 2
*
«SubtypeField» -SousType : esriFieldTypeInteger
Classe d'entites des Reseaux Eau::Dispositif_De_Mesure
SousType Structure reseaux::Chateau_Eau
*-NumeroDTM : esriFieldTypeString
-TeteEmet : Booleen
-Fin12
*
-Fin44
*
-Fin43
SousType Dispositif de Distribution::Poste_Arrosage
SousTYpe Accessoires::Systeme_Antiretour
*
Classe d'entites des Reseaux Eau::Dispositif_Incendie
-Fin6
=3
*
-Fin38
Classe d'entites des Reseaux Eau::Conduites_Laterales
-Fin4*
-Fin3
SousType Lignes Latterales::Desserte
SousTYpe Accessoires::Filtres
*
*
*
-Fin42
Classe d'entites des Reseaux Eau::SystemeDeVannes
*
SousType Lignes Latterales::Prise Eau
-TypRaccord : Type_Poteau_Incendie
-DiamMini : esriFieldTypeDouble
-DiamMaxi : esriFieldTypeDouble
-FermetureRotationSensHoraire : Booleen = 1
-NormallementOuverte : Booleen = 1
-Fin21
-TournerPourFermer : esriFieldTypeInteger
-Fin2
*
*
*
-ClientCritique : Booleen = 0
-EmplacementBranch : esriFieldTypeString
-DiametreNominalOuDiametreMini : esriFieldTypeDouble
-NumeroDTM : esriFieldTypeString
-Fin20
Classe d'entites des Reseaux Eau::Poteau_Incendie
-Fin14
SousTYpe Accessoires::Divers
*-Fin1
*
Classe Abstraite Des Installations::Vannes
-diametre : MatierePonctuel
-Fin22
*
SousType Systeme de Vannes::opercule
SousType Systeme de Vannes::Prise_En_Charge
Page 36
*
-Fin30
Classe d'entites des Reseaux Eau::Robinet_Incendie
2.1.4 Intégration dans la géodatabase
Cette étude étant une étude exploratoire, il a donc été décidé de ne pas intégrer les réseaux
géométriques créés dans la base de production, mais de créer une géodatabase de test destinée à
recevoir les différents réseaux. C’est dans cette base que seront créés les différents réseaux.
Calibrage des classes d’entité en fonction des types de réseaux
Les réseaux sont instanciés dans des jeux de classe d’entité, aussi une stratégie de nommage doit être
mise au point pour différencier chaque réseau. Il est à noter que les réseaux AEP, EU (Eau Usées) et
EP (eaux pluviales) sont des réseaux indépendants attachés aux immeubles (ex : Hôpital, Centre
d’Instruction Naval) à la différence des réseaux HT (haute tension) qui couvrent des emprises (emprise
de la marine sur Brest), ou encore des réseaux BT (Basse Tension) qui correspondent à des départ des
postes HT.
Type de réseau
Eau Usée
Adduction Eau Potable
Eaux Pluviales
Electricité HT
Electricité BT
Stratégie nommage
R_EU_nom_de_l’immeuble
R_AEP_ nom_de_l’immeuble
R_EU_nom_de_l’immeuble
R_HT_nom_de_l’emprise
R_BT_P&numéro _de_poste
exemple
R_EU_HIAB
R_AEP_ CIN
R_EP_HIAB
R_HT_ARSBREST
R_BT_P12
Les fichiers shapefiles qui ont été fournis à l’entreprise chargée de l’audit du CIN, proviennent d’un
export de la classe d’entité R_EU_HIAB créée à partir du modèle présenté ci-dessus. Ceux-ci une fois
renseignés, seront après contrôles intégrés dans la géodatabase de production.
Export au format XMI du modèle
Page 37
Vérification de la cohérence du fichier UML (semantic Checker)
Lancement de l’assistant de création de réseau géométrique
Page 38
Le nom du jeu de
classe d’entité créé
correspond au nom
du paquetage UML,
aussi le jeu de classe
d’entité
DistributionEau est
créé une seule fois,
puis chaque réseau
est obtenu par copie
du jeu de classe
d’entité de ce réseau
dans un jeu de classe
d’entité qui sera
renommé du nom du
réseau cible.
Ce premier réseau créé, la méthode étant acquise trois autres types de réseaux ont été décrits : les
réseaux d’eaux usées et d’eaux pluviale, les réseaux électrique HT (Haute Tension).
2.2 Les réseau d’eau usées et d’eau pluviales
Les réseaux d’assainissement (EU) et d’eaux pluviales (EP) se distinguent des réseaux d’adduction en
eau potable notamment par leur mode de fonctionnement.
Le coût d’exploitation de ces réseaux destinés à transporter des fluides non économiquement
exploitables devant être modéré, les écoulements dans ces réseaux sont principalement gravitaires
(mais on utilise parfois des techniques de refoulement, de mise sous pression ou de sous-dépression).
Ces réseaux sont orientés, d’une source vers un exutoire. Des obstacles naturels, un relief défavorable
peuvent conduire à introduire des postes de relèvement au sein de ces réseaux. Ces installations
comportent le plus souvent : une grille située en amont (destinée à arrêter les objets conséquents) ; un
groupe de pompage constitué généralement de deux pompes immergées . Dans le cas particulier des
réseaux d’assainissements une station de relèvement est situé en amont de la station d’épuration
(STEP) , afin que les procédés d’épuration s’enchaînent de façon gravitaire. Les parties enterrées de
ces réseaux sont visitables par la mise en place de regard de visite (tampons) lesquels sont situés soit à
la conjonction de plusieurs canalisations, soit au dessus de collecteurs, de postes de relèvement ou de
grilles de protection.
Les réseaux de collecte d’eaux usées et d’eaux pluviales ont été séparés pour des raisons tant
économiques que techniques et écologiques.
L’objectif d’un réseau d’eau pluviale consiste à collecter des eaux pluies, les transporter pour enfin les
rejeter dans l’environnement (après un traitement souvent limité à la décantation), cet objectif
s’accompagne pour les réseaux d’eaux pluviales d’une fonction de régulation des afflux. Cette
fonction peut être assumée par des bassins d’orage, lesquels peuvent disposer d’équipement de by-pass
lorsque les débits ne sont plus assimilables par le bassin (on considère que le bassin est rempli en
premier lieu par des eaux turbides et que le surplus est constitué d’eaux propres).
L’objectif d’un réseau d’eaux usées est le même (collecte, acheminement, traitement, rejet) à ceci près
que les traitements appliqués aux effluents sont plus lourds. On distingue dans les réseaux d’eaux
usées deux types de réseaux . Les premiers constituent les réseaux d’assainissements collectifs, ceux-ci
acheminent les effluents vers une station d’épuration où ils subissent une série de traitements
Page 39
(mécaniques , chimiques et biologiques) , avant d’être réintégrés purifiés dans l’environnement. Les
seconds, dits réseaux autonomes ou non collectifs acheminent les effluents vers une fosse septique
dans laquelle les matières organiques sont décomposées par fermentation anaérobie laquelle entraîne
une formation de boues et un dégagement de méthane ; le liquide purifié est acheminé vers un élément
d’épuration (drainage) pour s’épancher naturellement dans le sol (champs d’épandage).
Les équipements de collecte des réseaux d’eaux usées et d’eaux pluviales sont par nature différents.
Les eaux pluviales peuvent être collectées au niveaux des avaloirs et les grilles de récupération, les
eaux usée sont collectées directement en sortie des bâtiments après passage parfois par un bac à
graisse au niveau d’un regard de branchement.
Régulièrement, les fosses septiques et les bacs à graisse doivent être purgés, les pompes vérifiées,
l’écoulement surveillé, les grilles nettoyées, il importe donc de relever dans le SIG l’emplacement des
équipements constituants. Dans la continuité du principe édicté pour l’ensemble des réseaux selon
lequel sera considéré comme un réseau un enchaînement d’arêtes et de nœuds connexes hors
composant , deux réseaux types vont être modélisés : un réseau EP et un réseau EU ce dernier
n’incluant pas le composant STEP.
Les réseaux seront modélisés sur la base du modèle des réseaux d’adduction en eau potable.
L’étude a permis d’aboutir aux résultats suivants
2.2.1 modélisation des réseaux d’eau pluviales
classes du modèle du réseau Eaux pluviales
Page 40
Modèle UML Réseau Eaux Pluviales
Classe Reseau Eau::ReseauEauxPLuviales
*
** *
*
-Installation_ID : esriFieldTypeString
-Date_Installation : esriFieldTypeDate
-Emplacement : esriFieldTypeString
-Rotation : esriFieldTypeDouble
*
*
*
Classe d'entites de L'assainissement::StructureReseauEP
*
Classe d'entites de L'assainissement::ConduitesEauxPluviales
-Conduite_ID : esriFieldTypeString
-matiere : MatiereConduiteEau
-diametre : esriFieldTypeDouble
-pente : esriFieldTypeDouble
*
Classe d'entites de L'assainissement::AccessoiresEP
Classe d'entites de L'assainissement::VannesEP
-Utiisable : Booleen
*
*
*
**
*
Classe d'entites de L'assainissement::RegardsEP
*
«SubtypeField» -SousType
: esriFieldTypeInteger
*
-DateExploitation : esriFieldTypeDate
-CapaciteM3 : esriFieldTypeDouble
*
*
*
*
*
SousType Structure reseaux::StationDeRelevement
SousType Regards::RegardPosteDeRelevement
=2
*
=3
*
*
SousType Regards::RegardDeVisite
SousTYpe Accessoires::GrillesDeCollecte
SousTYpe Accessoires::Avaloirs
SousType Structure reseaux::BassinsOrages
SousTYpe Accessoires::GrilleDeProtection
=1
*
*
*
*
*
SousType Regards::RegardCollecteur
SousType Regards::RegardGrille
SousType Structure reseaux::SeprarateurHydrocarbures
SousTYpe Accessoires::Collecteur
DSN 30/04/08
Page 41
2.2.2 modélisation des réseaux d assainissement
Classes du modèle du réseau d’assainissement
Page 42
Modèle UML Réseau Assainissement
Classe Reseau Eau::ReseauAssainissement
*
*
*
*
-Identifiant_Installation_DTM : esriFieldTypeString
*
*
*
*
*
Classe d'entites de L'assainissement::AccessoiresAss
Classe d'entites de L'assainissement::ConduitesAssainissement
-Conduite_ID : esriFieldTypeString
-Diametre : diametre conduites principales
-matiere : MatiereConduiteAssainissement
-pente : esriFieldTypeDouble
*
*
*
SousTYpe Accessoires::Grille de protection
=2
*
-Utiisable : Booleen
Classe d'entites de L'assainissement::RegardsAss
*
«SubtypeField» -subtype
: esriFieldTypeInteger
*
**
SousTYpe Accessoires::BacAGraisse
Classe d'entites de L'assainissement::StructureReseauAssainissement
«SubtypeField»
-subtype : esriFieldTypeInteger
*
Classe d'entites de L'assainissement::VannesAss
*
SousType Structure reseaux::FosseSeptique*
-subtype : esriFieldTypeInteger = 1
*
SousType Regards::RegardPosteDeRelevement
*
*
*
SousType Structure reseaux::STEP
*
-subtype : esriFieldTypeInteger
=2
SousType Structure reseaux::StationDeRelevement
SousTYpe Accessoires::Collecteur
SousType Regards::RegardDeVisite
*
*
SousType Regards::RegardGrille
SousType Regards::RegardCollecteur
Page 43
2.3 Le réseau Electrique.
La DTM de Brest assure la gestion de la distribution en électricité pour l’ensemble des établissements
relevant de la marine de Brest.
Cette fonction a été attribué à GTP industriel en 2003 suite aux transferts des activités de gestion : des
réseaux électrique et de gaz ; des ponts et bassins ; de chaufferie et engins de levage depuis la
Direction des Constructions Navales de Brest, privatisée vers la Direction des Travaux Maritimes de
Brest.
Ces transferts d’activités ont été accompagnés d’un transfert de personnel et d’un transfert de
documentation. Ce dernier a été complété par un audit mené par AREVA , lequel a donné lieu à la
mise en place d’une base de données documentaire sous Access permettant de retrouver les classeurs
et les plans des équipements sous forme papier seulement. Cette base identifie environ 4400
documents tels que plans papier, notices, schémas, documentations constructeurs. Elle n’intègre pas
les plans Microstation transmis également par DCN à DTM.
Ce réseau est important , sa puissance est de 19 MegaWatt/mois (on considère qu’une ville de 3500
habitants consomme annuellement environ 13 MegaWatt. Les coûts d’abonnement sont conséquents :
facture de transport de 146000 € / mois auprès de RTE et facture de délivrance de 562000 € / mois
auprès de POWEO .
Le réseau de distribution peut être scindé en deux composantes, le réseau HT et le réseau BT.
Le réseau HT
Le réseau HT alimenté en 63 Kva est desservi en 5,25 Kva . Le courant fournit par l’opérateur est
converti de 50 Hz en 60 Hz correspondant à la norme OTAN qui s’applique au sein des
établissements.
Page 44
Un VA c’est un volt fois ampère donc 1 KVA = 1000 Watts
Toutefois sur des charges non purement résistives, la puissance utile peut varier suivant un coefficient
appelé phi. Si ce coefficient est de 0,8 alors P = 1000 * 0,8 = 800 Watts
Ce réseau est très diversifié, il dessert de l’industriel, de la restauration, des bureaux, un Hôpital, de
l’hébergement et des installations nucléaires (bassin 8) . Règlementairement cette dernière activité
nécessite la mise en place d’équipements redondants. C’est ainsi qu’un site traitant d’activités
nucléaires doit posséder deux sources d’alimentations disponibles. C’est pourquoi le réseau dispose de
deux postes d’alimentation principaux pouvant être switchés, ainsi qu’une centrale thermique sur la
base de 3 générateurs diesels pouvant délivrer une puissance de 7250 Kva chacun.
Ce réseau largement redondant intègre également un plan de protection permettant en cas d’incident
d’adapter la réponse à la plus juste à la nature de l’incident. De plus le délai minimum d’intervention
est fixé à 5 mn, ce dispositif est surveillé par une GTC (gestion technique centralisée) laquelle permet
certaines actions de configuration à distance.
Ce réseau est important par le nombre de postes qu’il met en œuvre (environ une centaine) . Les postes
sont des installations dont l’objectif est de fournir du courant BT aux usagers dans des conditions de
sécurité optimale. Classiquement une station comporte les cellules suivantes :
-
Cellule transfo potentiel et de comptage de l’énergie consommée raccordée à un
transformateur
Cellule « général poste » dont le but est de pouvoir isoler (protéger) le poste du reste du réseau
Cellule Arrivée, Cellule Départ
Le réseau comporte 4 boucles principales chacune située derrière des postes de transformations à
double jeu de barre 18 . Les boucles comportent des feeders (artère, conduite) principaux et
secondaires. Chaque feeder est identifié alpha numériquement.
Des sectionneurs, disjoncteurs, jeu de barres permettent de sectionner les boucles. On rencontre
également sur le réseau des feeders d’interconnexion.
Le schéma de principe donne un aspect théorique du fonctionnement, il indique de façon claire la
matière, le nombre de conducteurs, les voltages supportés et la longueur des tronçons.
Cependant, son principal inconvénient est qu’il n’indique pas la position géographique des
installations du réseau. C’est cet objectif que nous avons décidé d’atteindre en utilisant l’outil SIG. Le
réseau SIG proposé sera la représentation géographique du réseau schématique proposé. Les postes
seront décrits schématiquement grâce à l’outil Schematic (chapitre 8) .
Le modèle résultant respecte et positionne les équipements du réseau schématique. Il comporte donc :
- des feeders principaux et secondaires et d’interconnexion,.
- des postes typés en poste avec interconnexion ouverte, à simple et double jeu de barre,
- Des prises et tableaux de 5 kV, des ouvertures de boucles et des transformateurs lorsque ces
équipements sont situés à l’extérieur des postes.
Les modèles proposés en téléchargement par ESRI sont supérieurs aux besoins de la DTM, le modèle
qui a été utilisé est hérité d’une géodatabase proposée dans un tutorial ESRI pour Schematic, francisé
et adapté aux besoins de la DTM.
18
Un jeu de barres est un élément du réseau (une barre métallique), situé dans un poste dont la fonction est de
relier électriquement entre elles chaque ligne du réseau aboutissant au poste. Il constitue ainsi un nœud électrique
et permet l’aiguillage en fonction des besoins.
Page 45
Pour ce faire , la méthode employée a consisté à exporter le schema xml de la géodatabase du tutorial.
L’outil ArcGis Designer a été utilisé pour visualiser le modèle prototype qui a été adapté et modélisé
sous Visio. Ce modèle UML a été exporté au format XMI et a permis la création du réseau
géométrique grâce à l’assistant CASE, dans le respect de la méthode mise au point.
Un autre outil ArcGis Diagrammer a été abordé au cours de cette étude. Ce logiciel convivial est
fourni gratuitement par ESRI. Il permet de décrire sur la base des objets des géodatabases ESRI des
modèles de géodatabases pouvant être directement implémentés dans ArcGis par import des fichier
xml produits. Réciproquement, cet outil interprète également les schémas des géodatabases exportés
en UML depuis ArcCatalog. Toutefois, cet outil produisant des modèles logiques et non des modèles
conceptuels, il a été décidé de ne pas l’utiliser.
2.3.1 modélisation du réseau HT.
classes du modèle du réseau HT
Page 46
Modèle UML Réseau HT
Classe Reseau HT::ReseauHT
*
***
*
-Fin35
*
Classe Abstraite Des lignes::lignes
-Ligne_ID : esriFieldTypeString
-num_boucle : esriFieldTypeSmallInteger
-matiere : MatiereLigne
-aerien : Booleen
-nombre_de_cable : esriFieldTypeSmallInteger
-nombre_de_conducteur : esriFieldTypeSmallInteger
-diametre : esriFieldTypeSmallInteger
*
*
*
*
Classe d'entites du Réseau HT::Postes
-ValeurEnEntree : esriFieldTypeInteger
-ValeurEnSortie : esriFieldTypeInteger
Classe d'entites du Réseau HT::EquipementsTerminaux
**
*
*
*
Classe d'entites du Réseau HT::StructureReseauHT
*
*
SousTypePoste::PosteAvecInterconnexionOuverte
-Fin36
Classe d'entites du Réseau HT::Transformateur
*
*
*
*
Classe d'entites du Réseau HT::Ouverture_De_Boucle
SousTypeEquipementsTerminaux::Prise5kV
*
Classe d'entites du Réseau HT::Lignes_Principale
*
Classe d'entites du Réseau HT::Lignes_Secondaires
*
*
SousTypePoste::PosteDeTransformationASimpleJeuDeBarres
SousTypeEquipementsTerminaux::Tableau5kV
SousType Structure reseaux::Chambre_De_Tirage
*
*
SousTypePoste::PosteDeTransformationADoubleJeuDeBarres
SousTypeEquipementsTerminaux::Tableau10kV
Page 47
A l’issue de ce chapitre nous disposons, des modèles conceptuels et de la méthode permettant de
générer les principaux réseaux de la DTM dans un modèle cible. Pour atteindre cette cible, la
problématique qui est posée consiste à répondre à la question suivante « comment traiter l’existant
DAO ? » C’est l’objet du chapitre suivant
Page 48
3 De la DAO au SIG
Un certains nombre de modèles de réseaux de collecte et de distribution cibles ont été définis lors du
chapitre précédent.
Ces objectifs seront atteints pour les réalisations futures, dans la mesure où les futurs levés seront
directement intégrés dans le SIG.
En ce qui concerne les levés déjà existants, l’interfaçage entre la DAO et les SIG peut être résolu de
diverses manières :
- Une première consiste à convertir les fichiers de DAO en fichiers SIG par changement de
format.
- Une seconde méthode consistera à lire les fichier de DAO sans transformation dans l’outil
SIG.
- Dans une troisième solution, il s’agira de vectoriser par scannage des documents DAO vers
des documents SIG.
- Enfin on pourra introduire un middleware entre les produits de DAO et les produits SIG, ce
que pourraient offrir des services WFS 19 ou WMS dès lors qu’ils sont compatibles les produits
de SIG ou de DAO. La version Athens de Microstation met en œuvre ces services
Dans cette étude, n’ont été retenues que les deux première méthodes sur la base de l’outil FME produit
de l’éditeur canadien SAFE et proposé comme extension DataInteroperability dans la gamme ESRI et
qui apporte de multiples solutions aux transferts réciproques entre les deux mondes de la DAO et de la
représentation SIG.
3.1 Généralités
3.1.1 Différence DAO/SIG
La conversion SIG/DAO est asymétrique en ce sens qu’il est impossible dans l’état actuel des chose
d’obtenir des traductions cohérentes depuis Microstation vers SIG du fait du principe même du dessin.
Actuellement les dessinateurs, ont un objectif de dessin qui les conduit à digitaliser de façon
vectorielle des documents que l’absence de contenu sémantique peut assimiler à du mode bitmap. Dès
lors, un plan Microstation comporte parfois en lieu de polygones des polylignes non fermées, en guise
de ponctuel des cellules dont le point d’attache à un réseau est non nécessairement situé sur le
centroïde.
Pour obtenir une traduction cohérente il convient donc d’imposer des règles de dessin telles que :
- un polygone soit une polyligne fermée,
- une tronçon soit une ligne continue (une conduite, un ligne électrique est constitué de
segment, à chaque extrémité et à chaque jonction, de nouveaux tronçons devront être tracés
jointivement).
3.1.2 FME – extension DataInteropérability
L’extension ArcGis de data interopérabilité permet de lire directement et d’utiliser plus de 65 formats
de données SIG vectorielles, dont un grand nombre de nouvelles spécifications GML. Ex jeux de
données à la norme S57, données de DAO (dont les formats Microstation) . Cette extension est fondée
sur le produit FME (Feature Manipulation Engine) de SAFE Software. Cette extension fournit des
19
Les services WMS et WFS sont issus de standards de l’OGC. WMS permet de diffuser des cartes, WFS
permet de diffuser des données vectorielles permet de diffuser des cartes.
Page 49
outils de conversion (d’importation et d’exportation) avec des paramètre par défaut et un jeu complet
de 120 transformateurs spécialisés que l’on peut utiliser pour transformer les information
géographiques et attributaires.
3.2 Les levés DAO de la DTM
En plus du référentiel plan évoqué au chapitre 4 § 4.2, un marché à bon de commande prévoyant des
campagnes de levés topos a été mis en place en 2006. Ce marché mis en place pour quatre ans, dont
l’appel à candidature a été remporté par la société Parera Ingénierie pour coût global de 960000 Euros
avec mini annuel de 60000 euros et un maxi annuel de 240000 Euros, a à ce jour donné lieu aux levés
suivants :
NUMERO
ORDRES
DE SERVICE DESIGNATION IMMEUBLE
SAGRI
97001
97002
97004
97005
97007
97008
97016
97017
97018
97020
PLATEAU DE MESDOUN
290019560M
BASEFUSCO
560098503D
KERLOUAN
2900191501L
STATION TSF DE PENCRAN
290103501Z
PYRO SAINT NICOLAS
290075508I
PYRO GUENVENEZ
290042520O
ENCLOS DE LA MARINE
560121512C
BAN LANN BIHOUE TRANCHE 1 560185502G
BAN LANN BIHOUE TRANCHE 2 560185502G
PYRO GUENVENEZ TRANCHE 1 290042525O
97021
BAN LANDIVISIAU
290264501H
MONTANT
4712
43654.24
12876.91
4436.74
966.79
6050.56
1544.51
27502.02
26711.46
49115.89
1044.83
Détail des opérations de levé réalisés depuis 2006
Ces levés dont l’ensemble des règles de production (couches, précision, méthode de levé … ) est
indiqué précisément dans le CCTP met à disposition de DTM Brest au format .dgn les fichiers
suivants :
-
1 fichier informatique du levé. (fichier 2D)
1 fichier informatique de la polygonale. (fichier 3D)
1 fichier informatique du semis de points, y compris les N° de points avec l’altimétrie en cotes
Marine (avec le Z actif, fichier 3D).
1 fichier informatique du semis de points, y compris les N° de points avec l’altimétrie en IGN
69 (avec le Z actif, fichier 3D)
1 fichier ASCII donnant l’ensemble des coordonnées des points (X,Y,Z) correspondant aux
semis de points.
La DTM dispose donc de données récentes qu’il est possible d’exploiter.
3.3 Une approche possible
L’adhésion des chargés d’affaires ayant à traiter des plans doit être prise en compte. Aussi , il a été
décidé de leur fournir une information dans un délai raisonnable.
Page 50
L’extension DataInteroperability fournit un outil Interoperability Connexion qui permet de créer une
connexion en lecture directe (à travers un cache) à partir de différents formats, notamment les formats
.dgn (de Microstation).
Dans cette démarche d’étude de faisabilité , pour offrir aux utilisateurs l’accès à ces plans positionnés
sur les emprises et par rapport aux composants sans mise en œuvre du client lourd (ArcMap), il a été
demandé à ESRI de nous accorder le prêt de l’extension DataInteroperability pour ArcGis Server .
3.3.1 Exemple de mise en oeuvre de Data Interoperability Connexion
Création de la connexion.
La création de la connexion est réalisée sur le Serveur ArcGis à partir d’ArcCatalog. L’extension doit
être activée et la taille du cache ainsi que sa localisation peuvent être redéfinies.
Choix du plan, création de la connection
Le plan retenu est le plan :
RES - 290019534M- FOND
PLAN TOPO.dgn
Il s’agit d’un plan de levé topo
récent comportant les réseaux
conformes au fichier seed3 ,
Traitant des réseaux de
l’hôpital Interarmées de Brest
Page 51
L’opération suivante consiste alors à choisir
un format source, indiquer le système de
coordonnées de la source puis indiquer comment
seront créées les couches (nom de niveau).
La connexion est alors créée, sur la base d’un fichier de traduction .fdl lequel contient l’ensemble des
information de configuration et de chemin permettant de créer le fichier en cache.
Création d’un document mxd
Page 52
A partir de cette connexion il est alors possible de créer un document mxd, intégrant les couches de ce
réseau capturé ainsi que d’autres couches du SIG.
Un premier travail, consiste à purger les couches relatives
aux cartouches, de répartir les couches dans des groupes
de couches homogène et de préciser une échelle
d’apparition des étiquettes (champs fme_string)
Avant traitement des
échelles
Des couches raster ou vecteurs peuvent
être ajoutées , ici les couches
composants SAGRI et Ortho_BMO
Page 53
Le document mxd est sauvegardé RES_2900001953.mxd (correspondant numéro G2D de
l’immeuble).
Création d’un map service à partir d’ArcGis server
L’étape suivante consiste à
créer un map service à partir
du document mxd, ce service
est ensuite lancé puis intégré
dans une web application .
Dans ce démonstrateur le
service est utilisé par une web
application. En régime de
production , il sera préférable
de disposer dans une même
web
application
de
l’ensemble
des
services
réseaux.
Dès à présent la section GTP
Indus s’est montrée intéressée
par les résultats produits pour
le réseau HT de l’arsenal. Ces
résultats
ont
également
intéressé la société Suez
devenue récemment titulaire
du marché de sous-traitance
du réseau HT car ils
permettent de positionner
géographiquement
les
différents équipements de ce
réseau. .
3.3.2 Exemple d’intégration de fichier DAO en fichier SIG
Si la présentation des fichiers DAO à travers les SIG se présente comme une solution dont la mise en
production peut être rapidement réalisée. La meilleure solution consiste toutefois à transformer les
plans de DAO en plans SIG.
Page 54
Pour réaliser cette opération nous faisons appel à l’outil ETL (Extract ,Transform, Load) de
l’extension DataInteroperability. Celui-ci produit un assistant qui permet de réaliser des modèles de
transformation.
Sélection des formats source et format de destination.
C’est à ce niveau que sont indiqués les fichiers sources
et destinations, ainsi que les paramètres de
configuration (ex : sélection des noms de niveau des
fichiers de DAO …)
Cet outil dispose d’un visualiseur qui permet
sans disposer de l’application source,
d’obtenir des informations relatives aux
champs à importer.
(exemple : fme-text) que l’on
exploiter dans un fichier shape)
pourra
Le logiciel dispose d’un
nombre
important
de
« transformer » de toutes sortes
transformateurs
dont
des
le
spatiaux,
il
permet
multiplexage, la création et la
connexion de champs depuis la
source vers la cible.
Page 55
La transformation arrêtée , l’exécution peut être lancée pour produire des fichiers transformés ainsi
qu’un journal d’exécution.
L’ensemble des travaux maritimes utilisant le même fichier template 20 , l’outil de transformation créé
est réutilisable pour l’ensemble des acquisitions, il suffit de modifier le chemin de la source et le
chemin d’arrivée.
En ce qui concerne la transformation de jeux de classe d’entité, de classe d’entité, de géodatabases en
fichiers DAO il convient alors d’indiquer le chemin du fichier seed utilisé.
Cependant, la complexité de l’outil mérite une bonne connaissance de celui-ci, ainsi que des formats
manipulés.
De plus la création de réseaux géométriques à partir de classe d’entité ou des jeux de classes d’entités
produits dans ce cadre nécessite un travail de nettoyage afin de rendre jointifs les tronçons et de
positionner les vannes non pas à proximité mais sur les tronçons.
En général : on pourra considérer que c’est au croisement de segments de ligne que se trouveront les
éléments ponctuels (la position des cellules dans les plans DAO est souvent imprécise)
L’utilisation de l’outil DataInteroperability permet d’aborder , et d’affiner la méthode
d’enrichissement du référentiel réseau (et plus largement topographique)
En rappelant l’objectif fixé d’obtenir l’ensemble du référentiel au format SIG, la démarche suivante
peut être proposé :
a) Les plans de DAO sont proposés à l’utilisateur SIG par connexion Interopérability,
b) Les plans de DAO provennant des anciens levés sont convertis et apurés dans des formats
SIG, puis réexportés à la demande en format DAO,
c) Les couches obtenues nativement dans le SIG peuvent être converties en format DAO,
levés DAO
Plans DAO
b) conversion
Apurement
Levés SIG
a) Connexion Interopérability
c) conversion
couches SIG
REFERENTIEL
L’objectif, à terme reste toutefois de définir un référentiel SIG afin de pouvoir : utiliser les outils
d’analyse des réseaux et implémenter l’extension Schematic. Ces outils sont présentés au chapitre
suivant.
20
il s’agit d’un fichier modèle, le fichier seed qui décrit de façon unique pour l’ensemble de la DTM
l’organisation en niveau d’un plan microstation
Page 56
4 Les réseaux géométriques
Au cours de ce chapitre suivant, nous nous attachons à décrire la structure et la topologie des réseaux
dans les géodatabases. Puis nous étudierons quelques fonctionnalités des réseaux géométriques, pour
terminer nous aborderons l’extension schematic .
4.1 Les réseaux Géométriques
Le modèle objet réseau met en évidence 2 notions :
Le réseau géométrique que voit l’utilisateur, et qui est composé de classes d’entités réseaux que sont
les tronçons et les jonctions simples, les tronçons et les jonctions complexes.
Le réseau logique qui n’est pas vu par l’utilisateur, il est composé de tronçons et de jonctions sans
géométrie. Ce réseau stocke la connectivité des entités, les règles de connectivité et les cardinalités des
règles connectivité.
classes d’entité réseau sans réseau
classes d’entité réseau avec réseau
Un réseau géométrique n’est pas un jeu de classe d’entité, mais se construit sur un jeu de classe
d’entité.
Dans un jeu de classe d’entité on stocke des entité lignes et points ayant des relations topologiques,
ainsi une vanne et une conduite ont une relation topologique de coïncidence qui n’est pas stockée au
niveau attributaire.
Le réseau géométrique est construit à partir d’un jeu de classe d’entité et stocke la topologie. Dans un
réseau géométrique la connectivité est maintenue par la coïncidence géométrique et ne peut pas être
mise à jour car stockée dans des tables systèmes de la géodatabase. Le réseau géométrique contient les
entités réseau et les attributs.
Un réseau géométrique est associé à un réseau logique qui maintient la connexion des entités du
réseau.
C’est le réseau logique qui permet l’analyse du parcours du réseau mais il ne stocke pas la géométrie
et n’a pas de coordonnées. Les composante du réseau logique sont appelés éléments.
TRONÇONS/EDGE
1
2
3
JONCTIONS/JUNCTIONS
A,B
B,D
B,C
Page 57
Il existe entre le réseau logique et le réseau géométrique deux types de relation. Une relation de
cardinalité 1-1 pour les entités simples, une relation 1-n pour les entités complexes.
Dans le cas des entités simples, les tronçons sont connectés par des jonctions à leurs extrémités. Dans
ce cas, un élément de réseau logique correspond à une entité du réseau géométrique
id
J1
J2
J3
J4
geometry
Entités ponctuelles
(vannes)
Réseau Géométrique
id
geometry
Cp1
Cp2
Conduites principales
.
id
Cl1
geometry
Conduites latérales
Feature class
1
1
1
1
Feature id
J1
J2
J3
J4
Element ID
1
2
3
4
Table des éléments de jonction
Feature class
2
2
3
Feature id
CP1
CP2
CL1
Element ID
1
2
3
Table des éléments de tronçon
Réseau logique
Lorsque la base est de type Microsoft Access, il est possible de retrouver cette correspondance dans la
table N_1_DESC. Les champs UserID et EID représentent respectivement les identifiants de l’entité et
les identifiants de l’élément.
Les réseaux géométriques peuvent admettre des entités complexes, ce sont les jonctions complexes et
les tronçons complexes.
Page 58
Un tronçon complexe est un tronçon auquel peuvent être attachées plusieurs jonctions. Le tronçon
n’est pas scindé et il y a ajout d’un vertex à chaque jonction sur le tronçon.
Les jonctions complexes, sont utilisées pour modéliser des connexions complexes entre les tronçons.
Les jonctions complexes correspondent à un assemblage de jonction et de tronçons simulant par
exemple des commutateurs dans des réseaux électriques où des postes de relèvement dans des réseaux
d’eau. Ces jonctions complexes peuvent être modélisée sous Visio importées dans la repository et
implémentées dans une classe C++. Elles ne sont pas disponibles par défaut.
Les jonctions complexes sont caractérisées par des relations de type 1-n .
id
CP1
id
CL1
CL2
id
J1
J2
geometry
Conduite principale
geometry
Conduites latérales
geometry
Feature class
1
1
1
2
2
Feature class
3
3
jonctions
jonction
1
1
1
2
2
2
Feature ID
Sub ID
Element ID
CP1
1
10
CP1
2
11
CP1
3
12
CL1
1
13
CL2
1
14
Table de éléments de tronçons
Feature ID
Sub ID
Element ID
CP1
1
10
CP1
2
11
Table des éléments de jonction
Jonctions adjacentes et tronçons
-,10
2,11
-,13
1,11
-,14
-,12
Table de connectivité
4.2 Animation des réseaux
4.2.1 généralités
Le réseau géométrique étant constitué il paraît intéressant d’en exploiter la logique. Plusieurs raisons
principales peuvent conduire à cette mise en œuvre, ce sont notamment les besoins :
1) de connaître les nœuds isolés lors d’une coupure,
2) de savoir où interrompre un réseau pour isoler un point particulier ,
3) de connaître l’ensemble des nœuds connectés,
4) de connaître les nœuds amonts et avals,
5) d’isoler des boucles.
Page 59
ArcMap et ArcCatalog fournissent en standard (dès qu’un réseau est constitué) un ensemble d’outil
adaptés à ces problématiques.
4.2.2 Construction d’un démonstrateur de réseau animé
Le démonstrateur présenté, traite du réseau des eaux usées, ce type de réseau a été choisi car il
correspond à une problématique d’automatisation de la gestion des purges des ANC 21 pour laquelle
cette étude propose une solution mettant en oeuvre la base de maintenance couplée au SIG.
Ce démonstrateur se limite à l’emprise de HIAB, déjà présenté plus haut et a été conduit en deux
temps. La première étape s’est attachée à traduire un plan de DAO en document SIG. Dans un second
les équipements de ce réseaux ont été introduits dans la base maintenance redessinée à cette fin sur la
base d’un champs identification commun aux deux systèmes en permettant ainsi de gérer dans le SIG
les informations relatives aux visites des équipements au travers des jointures. Dans ce document ne
sont rapportés que les actions significatives relatives à l’acquisition du réseau dans le SIG et à la
présentation du résultat obtenu .
Modalité d’acquisition et présentation de résultat d’animation
A) pour traiter ce réseau le plan est récupéré via DataInteropérability et retravaillé :
Les Arcs doivent être redessinés en polylignes, les conduites coupées par les polygones et ellipses
(correspondant à des regards) sont prolongées . Ceux-ci seront remplacés par des ponctuels qui seront
valorisés comme accessoire ( bac à graisse, grille de protection, collecteur) ou comme regard ( regard
de visite, regards collecteurs) à partir des centroides (export en tables des centroides et création d’une
couche de points).
La couche récupérée depuis la DAO « écritures symboles » qui donne des informations de fil d’eau
(partie la plus basse de l’intérieur d’une canalisation) et diamètres est converties en attributs des
couches de ponctuel et de conduites.
Les polylignes (représentant un symbole de triangle indiquant le sens d’écoulement) sont traduite en
source et exutoire.
On dispose alors d’un ensemble de couches ponctuelles et de couches linéaires (et continues).
B) Un réseau de type assainissement est généré selon la méthode évoquée aux § 7.1.4 sur le modèle
décrit au § 7.2.2 relatif au réseau d’assainissement et nommé conformément à la politique de
nommage § 7.1.4 à savoir R_EU_HIAB . Ce réseau doit alors être défait 22 pour permettre l’intégration
des couches préparées au point A). La couche polyligne est intégrée à la couche conduite, la couche
ponctuelle est intégrée dans les couches regards et accessoires selon les attributs déterminés en A.
C) Le réseau est alors reconstruit (de type tronçons complexes), on remarque que le logiciel
implémente automatiquement la couche net_junction des extrémités de réseaux qui ne désignent pas
d’éléments ponctuels explicites . Ces entités signalent en fait des avaloirs ne figurant pas sur les plans
DAO , il est alors possible de reprendre les couches incriminées.
21
22
ANC assainissement non-collectifs
On rappelle ici qu’on ne peut pas importer de données dans des couches participant à un réseau
Page 60
Il est alors possible de travailler
sur ce réseau :
- de
vérifier
la
connectivité
de
l’ensemble des tronçons
- , à partir du moment ou
les exutoires ont été
indiqués aux niveaux
équipements
des
ponctuels
de
faire
apparaître les flux et
d’utiliser les outils
d’antériorités (il est à
noter que l’analyse des
flux est rendue possible
en mode éditeur … )
D’autre part la superposition
avec la photo permet de valider
l’existence dans le cas présent
d’un certain nombre de réseaux
d’eaux usées se déversant en
différents points du réseau ville.
Page 61
4.2.3 Déploiements futurs
Le principe de déploiement à retenir peut être le suivant :
Création des réseaux à partir des plans DAO disponibles à minima 2 à 5 jour pour 1 levé réseau
topographique d’emprise. Une durée supérieure est à prévoir pour le réseau « HT Arsenal » lequel
répond au besoin de l’ensemble de la base navale. Des phases de validation devront être prévue, ainsi
qu’un dispositif de gestion des états d’avancement. L’utilisation des métadonnées peut permettre
d’acquitter cette fonction.
Les plans DAO intégrés dans une géodatabase, peuvent être mis à disposition via un document mxd
déployé sur un répertoire partagé et utilisables sur la simple base d’un ArcMap sous licence ArcView.
Une démonstration a été faite au gestionnaires des réseaux d’eau et électrique , ceux-ci adhèrent à
l’étude.
Le tableau ci-après fournit la liste des levés déjà réalisés pour l’arrondissement maritime de Brest , si
l’on y ajoute les emprises déjà levées pour l’arrondissement maritime de Lorient (base des fusiliers
marins, base Aéronavale de Lan Bihoué et l’Enclos de la marine) , ainsi que les levés réalisé en
interne), on peut estimer,ce jour, à un potentiel possible de 75 % d’intégration des plans topos dans le
SIG
NUMÉRO
SAGRI
290264501H
290120503X
290042520O
290019520Y
290091501L
290019507L
290019513R
290019511P
290019515T
290075507H
290103501Z
290019528G
290189507X
290019534M
290019510O
290120506A
290019522A
290019556I
290069503J
290212514U
290190517T
290019524C
290212510Q
290075509J
290212520A
290019506K
DÉSIGNATION
BAN DE LANDIVISIAU
ETS MARITIME LANVEOC POULMIC
PYROTECHNIE ANNEXE GUENVENEZ
ARSENAL DE BREST
STATION LF DE BRETAGNE (Kerlouan)
FORT DU PORTZIC
CASERNE SAINT PIERRE
PARC A MAZOUT MAISON BLANCHE
CENTRE SOUS MARINS R. MORILLOT
MAGASINS SOUTER VALLEE KERHUON
STATION T.S.F. DE PENCRAN
CM LA VILLENEUVE
FORT DE L'ARMORIQUE
HIA CLERMONT TONNERRE
SOURCE DE QUESTERIA
FORT DE LANVEOC
CHATEAU BREST ET DEPENDANCES
ILE FACTICE
SOURCES DE KEROUAL
SOURCES TRINITE ET LANNEVEL
CENTRE DE VACANCES BERTHEAUME
CASERNE DE PONTANIOU
SOURCES DE L'HOSPITALOU
SOURCES DE KERANGOFF
SOURCES DE KERIARS
SOURCES DE KERGRAC'H
BATIMENT
LEVES
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
RESEAUX SURFACE
LEVES
M2
oui
3685622
oui
3069678
oui
1700027
oui
1248002
oui
523709
oui
330011
oui
264479
oui
259411
oui
226092
oui
156560
oui
153386
non
116225
non
89040
oui
66915
non
57928
non
50631
oui
41656
oui
37078
non
25010
non
24155
non
22557
oui
21168
non
17994
non
3860
non
2569
non
1662
Au delà de la représentation géométrique et de l’animation il est possible d’aller plus loin dans
compréhension du fonctionnement des réseaux. C’est ce que propose de l’outil Schématic présenté ciaprès.
Page 62
4.3 L’extension Schematic
4.3.1 généralités
Arcgis Schematic est un générateur de diagrammes automatiques pour Arcgis, son but est de proposer
une représentation des réseaux et d’offrir des outils de manipulation dans le but de permettre d’en
comprendre le fonctionnement . Schematic dessine ses diagrammes sur la base des relations entre les
différents composants et permet de représenter n’importe quel type de réseau , en choisissant sa propre
symbologie , et ce sans contrainte d’échelle.
Schematic peut dessiner à la volée et construit ses diagrammes sur la base d’une modélisation décrite à
partir de l’outil ArcGis Schematic Designer (sous ArcCatalog) . C’est en fonction de cette
modélisation que sont produit les diagrammes, celle-ci fait appel à des données :
-
-
récupérées depuis Arcmap (accès aux coordonnées géométriques stockées dans les tables des
entités sélectionnées, puis lecture du réseau géométrique pour obtenir la connectivité. (il est
donc nécessaire de disposer d’un réseau géométrique),
lues directement dans des bases de données ou est stockée la connectivité entre nœuds sous la
forme de champs « depuis » et « jusqu’à »,
récupérées depuis les entités produites par ArcGis Network Analyst.
4.3.2 Construction d’un démonstrateur Schématic
Ce démonstrateur a été construit sur la base d’un extrait du réseau HT Base Navale de Brest, limité à
quelques postes et incluant le poste 13, correspondant au poste dédié l’Hôpital Interarmées déjà
évoqué plus haut.
Le démonstrateur construit ici se propose de produire deux types de générateurs de diagrammes, le
premier « standard » permet à partir d’une sélection d’une portion de réseau géométrique sous ArcGis,
d’extraire un diagramme géo-schématique et d’en comprendre l’articulation sur la base des modèles
fournis par Schematic(réseau en Arbre, Radial), d’en modifier le comportement, détecter des boucles
et des superpositions …
Le second , «spécifique» tout en offrant les même possibilités de manipulation produit des
diagrammes internes représentant l’intérieur des postes HT.
Dans la suite de ce document, les principes d’utilisation du designer sont présentés pour l’un et l’autre
des deux types de générateur. Le programme d’appel associé au document .mxd utilisé permettant de
générer un diagramme interne à partir d’un poste HT sélectionné sous ArcMap a été joint en annexe 4.
Pour plus d’information au delà de l’aide en ligne il est possible de consulter sur internet le livre blanc
« Using ArcGis Schematics for Inside Plant Representation ».
4.3.3 Description d’un projet
Pour les besoin de l’étude un réseau à été construit sur la base d’un extrait du plan DAO réseau HT de
l’arsenal .
Page 63
Il suffit alors d’initialiser un Schematic Dataset (licence ArcEditor mini), et de lancer l’éditeur de
projet « Arcgis Schématic désigner » pour voir apparaître la fenêtre de gestion de projet
Un projet comporte de une à n Data Sources qui peuvent être de une à n database (accédée par
exemple via ODBC) , dans l’exemple c’est la base Currents (correspondant à la base en cours) qui est
utilisée.
Un projet comporte un à n types de diagrammes, cet exemple permet de générer 2 types de
diagrammes :
- des diagrammes de type géo-schématiques
- des plans internes.
Un projet comporte des types d’éléments, lesquels se répartissent en nœuds ou en liens.
Eventuellement un projet peut permettre d’offrir en mode évènementiel (clic droit, clic gauche …) des
actions permettant d’enrichir le comportement (behavior) de l’extension Schématic sous ArcMap.
Page 64
4.3.4 Diagramme Géo-Schematic
La mise en œuvre de ce type de modèle de diagramme s’avère trivial. Il suffit dans ce cas d’utiliser
l’assistant associé à type de diagramme , d’indiquer que l’on souhaite créer un type de diagramme
standard, de le lui donner un nom, de sélectionner les classes d’entités entrant dans la composition du
réseau géométrique (ici lignes HT, poste HT, reseau HT net junctions) et les éléments ainsi que la
connectivité sont automatiquement créés . La suite peut consister à apporter des améliorations de mise
en forme symboles et libellés , voire des comportements évènementiels.
1
2
3
Le résultat de cette modéli
modélisation
sation est exploitable sous Arcmap.
La barre d’outil Schematic permet de créer, d’appeler, ou gérer les schémas. La gestion du diagramme
et du réseau géométrique peut être réalisée concomitamment.
Page 65
La barre d’outil Schematic Editor permet de modifier l’orientation du schéma (hiérarchique, radial),
d’ajouter ou de retirer de supprimer des vertex.
La barre Schematic Network Analyst permet de simuler des flux, de déceler des recouvrement ou des
boucles.
C’est l’utilisation conjointe de ces outils qui va permettre l’utilisation de Schématic en conception.
(ex : création de futur nœuds, positionnement, animation …)
4.3.5 Diagramme schéma interne
Si la réalisation d’un modèle de diagramme géo-schématique ne pose aucun problème, la conception
d’un modèle de diagramme spécifique s’est révélée plus complexe.
La première question à laquelle il a fallu répondre dans la réalisation de ce modèle a été comment
définir et implémenter le contexte d’utilisation de ce modèle ?
L’hypothèse d’utilisation de ce modèle de diagramme a été la suivante : à partir d’un clic droit sur un
poste HT du réseau géométrique l’appel et la génération d’un plan interne (diagramme schématique
devait être généré). En d’autre termes, une fonction évènementielle sur un clic droit, avec pour
paramètres le nom du type de diagramme et le nom des postes HT sélectionnés, utilise des ArcObjects
standards et de la librairie de Schématic pour lancer : la recherche, la constitution et l’affichage du/ou
es plans internes des postes HT sélectionnés.
ddes
La seconde question qui s’est posée lors de la mise en œuvre de ce diagramme a été : comment
récupérer dans un format compatible avec Schématic les plans internes des postes HT ?
La DTM dispose pour chacun de ces 100 postes HT d’un plan DAO tous tracés de façon homogène.
Un travail sur ces plans au format Microstation à partir d’ArcMap , permet de récupérer pour chacun
d’eux des nœuds porteurs d’attributs, ainsi que des liens dans des tables de base de données .
Page 66
La structure de la collection de données créée pour l’alimentation de Schématic est la suivante :
1) une table INSIDE_DOC qui contient le nom et le numéro de plan,
2) n tables INSIDE_NODE_num_poste_HT qui contiennent les attributs et les
coordonnées X et Y des nœuds,
3) une
table
INSIDE_NODE
qui
regroupe
l’ensemble
des
tables
INSIDE_NODE_num_postes_HT,
4) n tables INSIDE_LINK_num_poste qui contiennent les attributs et la connectivité des
nœuds.
5) une
table
INSIDE_LINK
qui
regroupe
l’ensemble
des
tables
INSIDE_NODE_num_postes_HT
Les éléments des tables INSIDE_NODE et INSIDE_LINK disposent de deux identifiants, un
identifiant interne à la table et un identifiant qui associe le numéro de poste et l’identifiant interne du
poste .
Le schéma ci-après illustre la structure de la table INSIDE_NODE.
objectID
1
2
Classe
X
disjoncteur
interrupteur
INSIDE_NODE_POSTE_1
Y
Classe
X
sectionneur
interrupteur
INSIDE_NODE_POSTE_2
Y
objectID
Classe
X
1
Borne
2
interrupteur
INSIDE_NODE_POSTE_100
Y
objectID
1
2
objectID
1
2
3
4
500
501
Classe
X
disjoncteur
interrupteur
sectionneur
interrupteur
…
Borne
Interrupteur
INSIDE_NODE
Y
DOCID EID
1
1
1
2
2
1
2
2
100
100
1
2
Les autres questions auxquelles il a fallu répondre concernaient les niveaux de décomposition
(nœuds en sous élément : disjoncteurs, bornes, interrupteurs …) , les filtres et la mise en association
des éléments permettant de constituer le schéma. Ces choix devront être validés avec l’aide des gens
du métier.
Page 67
Le résultat est exploitable sous ArcMap et permet d’associer par simple sélection de postes HT puis
clic droit sur le menu contextuel le ou les schémas de détail de ces équipements.
Page 68
Ce chapitre après un rappel de la structure d’un réseau géométrique, nous apporte des éléments sur les
moyens à mettre en oeuvre afin d’animer et de schématiser aujourd’hui l’existant DAO exploitable et
demain sur la base des levés SIG, ainsi qu’un aperçu des outils associés à ces types de représentations.
Page 69
VII. Conclusion
Ainsi qu’il l’a été précisé dans cette étude, la connaissance du positionnement des réseaux techniques
de collecte et de distribution est aujourd’hui nécessaire. Cette étude a démontré le bien fondé et la
valeur ajoutée du choix de l’outil SIG pour mener à bien cette démarche en développant différents
aspects de cet outil :
-
la fédération entre la DAO et le SIG (DataInteroperability), mais aussi avec les SGBD
externes (jointures sur les tables attributraires),
le géopositionnement,
les capacités d’analyse (Network Analyst, Schematic …),
Le fil d’Ariane qui a conduit ce travail a été de proposer une mise en place progressive d’un ensemble
de méthodes et d’outils permettant la gestion des réseaux de collecte et de distribution à l’aide de
l’outil
SIG. A chaque étape de ce travail , des méthodes ont été proposées afin de rationaliser et
d’industrialiser cette mise en place.
C’est ce que synthétise le schéma présenté ci-dessous.
Cette étude souligne que le SIG ne saurait se résumer à la seule représentation géographique des
objets, mais qu’il est un véritable SI d’entreprise dont les capacités sont décuplées par l’apport de la
composante géographique. Ceci permet d’ailleurs de préciser que les résultats de cette étude seront à
inscrire dans une démarche plus générale de la définition du SIG pour le SID. Il conviendra donc de
Page 70
passer d’un SIG au profit de la DTM Brest à un SIG au profit de l’ensemble du SID. L’idée doit faire
son chemin …
Pour en revenir à la DTM de Brest, ainsi qu’à la gestion des Réseaux de collecte et de distribution
dans son SIG, cette étude en démontre la faisabilité.
Cette mise en place devrait s’imposer à court ou moyen terme, cependant ce délai sera d’autant
diminué, que :
- la Division ORG aura normalisé dans les CCTP les prescriptions de fourniture de plan au
format SIG,
- les dossiers d’ouvrages exécutés seront rendu disponible dans les délais ad-hoc,
- les modifications de plans seront reportées systématiquement dans le Référentiel, en s’assurant
que ce dernier est bien unique.
C’est je pense une des missions qui devrait être dévolue à la nouvelle Section Qualité de la Division
ORG.
Une des leçons de ce stage peut se résumer en ces termes « si les solutions techniques sont
relativement faciles à mettre en place, la vraie difficulté résulte des moyens que l’on est susceptible
d’obtenir pour les réaliser » .
Avant d’apporter un point final à ce document, je souhaite indiquer que cette étude, limitée au champs
des produits d’ESRI, n’est pas exhaustive, le temps qui lui été consacré n’a pas permis d’étudier
l’offre des partenaires amonts et avals, lesquels proposent des solutions clés en main de :
-
gestion des réseaux de collecte et de distribution (logiciel Imagis/imares, Carte@Jour) sur
une base ArcGis
de modélisation (logiciel Piccolo …)
Cependant, l’utilisation de ces produits n’obère en rien le besoin d’acquisition géographique des
réseaux.
Je souhaiterai conclure en ajoutant que ce stage de six mois a été extrêmement enrichissant, en matière
d’approfondissement de ma connaissance des produits ESRI, et notamment dans la découverte des
métiers du Génie Civil .
Page 71
VIII. Bibliographie
Page 72
IX. Annexes
ANNEXE I - LES LEVES GPS DE LA DTM BREST
Confrontée au développement des besoins en données géoréférencées la DTM Brest a fait appel à
l’externalisation. Si celle-ci répond de manière efficace aux besoins les plus courants tels la réalisation
de levés topographiques lorsqu’il s’agit de cabinets de géomètres ou la fourniture de donnée par
l’IGN, cette situation n’est pas nécessairement optimale lorsque les données sont fournies par des
entreprise non conventionnées.
En 2006, la DTM ne disposait d’aucun regard critique sur la qualité des levés produits, certains
équipements nécessitant une précision de levé supérieure à celle produite (et demandée) dans les
cahiers des charges (ex : ICPE 23 ), certains plans topographiques précis quant aux bâtiment n’indiquant
pas précisément les réseaux , certaines réalisations ne pouvaient être réalisées en interne (ronds-points,
APS 24 ).
C’est pourquoi la DTM de Brest a décidé d’acquérir après étude un GPS à précision centimétrique.
La précision centimétrique nécessite deux appareils : une base qu’il convient d’installer et de
positionner très précisément (R1) et un mobile (R2) dont on recherche les coordonnées.
Les GPS communiquent entre eux par signal radio.
Principe de fonctionnement
R1 compare les coordonnées qu’il reçoit des satellites et celles du point connu où il se situe. Il en
déduit des écarts et les corrections qu’il transmet à R2 qui les applique aux coordonnées qu’il reçoit
(des mêmes satellites observés au même moment).
23
24
ICPE Installations classées pour la protection de l’environnement
APS Avant Projet Sommaire de CO-MO (Conduite ouvrage – Maîtrise d’Oeuvre)
Page 73
Il est à préciser que les GPS centimétriques peuvent s’utiliser sans la base et produisent des résultats
identiques aux GPS à précision métrique. Le GPS fonctionne alors en mode de positionnement absolu.
Matériel approvisionné
Le produit retenu s’articule autour d’une solution GPS1200 de la marque Leica. Ce produit réponds a
des normes durcies de fonctionnement (notamment normes MIL-STD-810F ) ainsi qu’à des normes de
précision. Cet équipement est compatible pour les signaux GNSS suivants GPS ,et Glonass (GPS russe
de 24 satellites) , Galiléo .
Ce GPS reçoit les signaux RTK (cinématique en temps réel - diffusion d’un signal de correction (par
Internet, radio ou téléphonie GRPS)).
Ce GPS est bifréquence c’est à dire qu’il reçoit les porteuse L1 et L2 ce qui améliore la réception non
seulement car il y a double réception mais principalement du fait que le fait de mesurer les distances
entre 2 satellites permet d’éliminer des biais que la mesure sur une seule fréquence ne permet pas.
Sources :
http://aprs.free.fr/gps/Topographie.htm
http://www.leica-geosystems.com/
– (Par Jean-Michel Dominguez Géomètre – Topoggraphe)
(brochure
Leica
GPS
1200
series)
Page 74
ANNEXE II - PRECISION DES LEVES
La représentation du réseau filaire , peut-être estimée sur la largeur d’un godet. La précision demandée
pour les relevés de +/- 25 cm autour du réseau, permet de s’assurer de l’efficience des activités de
tranchées (godet standard 50 cm).
T
h
é
o
r
i
q
u
e
25 cm
50 cm
25 cm
Marge totale d’incertitude
de positionnement du
réseau (50 cm +/- 25 cm)
La représentation du réseau peut donner lieu à une représentation surfacique. Cette représentation est
obtenue par la mise en ouvre des outils d’analyse spatiale (zones tampon)
En ce qui concerne les éléments ponctuels, une précision de l’ordre de 5cm est requise. Il peut s’avérer
nécessaire de retrouver de tels équipements dans des temps restreints.
Source : Interne DTM.
Page 75
ANNEXE III - INSTALLATION DE SEMANTIC CHECKER
commande
à
exécuter
‘PrivateSub
UIButtonContol1Click
umlsemcheck.semChecker.StartChecker
Pour fonctionner, la référence doit être chargée au niveau d’ArcCatalog.
Page 76
source ESRI :
- “Desiging_Geodatabase_With_Visio.pdf”
- “geomodeling And Implemantation of a Geodatabase Using Case-tools and ArcCatalog”
Page 77
ANNEXE IV - PROGRAMME VB D’APPEL D’UN PLAN DE DIAGRAMME INTERNE D’UN POSTE HT
A PARTIR D’UN CLIC CONTEXTUEL SUR UN POSTE SELECTIONNE
Private Function MxDocument_OnContextMenu(ByVal x As Long, ByVal y As Long) As Boolean
'ouvre l'inside plant diadramme correspondant au poste sélectionné
On Error GoTo errhandler
Dim pMxDoc As IMxDocument 'Document
Dim pMap As IMap 'carte actuelle
Dim pEnumFeature As IEnumFeature
Dim pEnumFeatureSetup As IEnumFeatureSetup
Dim pFeature As IFeature
Dim featureClassName As String
Dim esriWorkspace As esriGeoDatabase.IWorkspace
Dim pDS As esriGeoDatabase.IDataset
' bien penser à charger en référence "esriSchematic.olb"
Dim schProject As INgProject 'projet Schematic
Dim schWrkFct As ISchematicWorkspaceFactory
Dim schWrk As ISchematicWorkspace
Dim schDS As ISchematicDataset
Dim schNgWrkMgr As ISchematicProjectMgr
Dim schDiagramType As INgDiagramType
Set pMxDoc = Application.Document 'récupère le document Arcmap actif
Set pMap = pMxDoc.FocusMap 'récupère la carte qui détient le focus
Set pEnumFeature = pMap.FeatureSelection 'récupère tous les entités sélectionnées
Set pEnumFeatureSetup = pEnumFeature
pEnumFeatureSetup.AllFields = True
Set pFeature = pEnumFeature.Next 'récupère la première netité de l'énumération
If pFeature Is Nothing Then Exit Function ' s'il n'y a pas d'entité sélectionnées
Set pDS = pFeature.Class
Set esriWorkspace = pDS.Workspace ' récupère l'espace de travail des entités
'récupère l'espace de travail schématic correspondant à l'espace de travail des entités
Set schWrkFct = New SchematicWorkspaceFactory
Set schWrk = schWrkFct.Open(esriWorkspace)
Set schDS = schWrk.SchematicDatasetByName("Schematic") 'ouvre le dataset ou sont stockés les
diagramme de définition des ISP
If schDS Is Nothing Then Exit Function
Set schNgWrkMgr = New SchematicProjectMgr 'get the manager object to switch to the low level
Set schProject = schNgWrkMgr.OpenFromSchematicDataset(schDS) 'open the low level schematic
project
Set schDiagramType = schProject.GetDiagramType("inside_plants") ' type de diagramme à ouvrir
If schDiagramType Is Nothing Then Exit Function
Page 78
Do While (Not pFeature Is Nothing) 'boucle sur les entités
featureClassName = Mid(pDS.Name, 1)
If featureClassName = "poste_HT" Then 'vérifie que l'entité est un poste
Dim indName As Integer
Dim ISPName As String
indName = pFeature.Fields.FindField("DOCID") 'slectionne le champ contenant le nom du
diagramme
'indName = "Substation 08"
ISPName = pFeature.Value(indName)
'ajoute le diagramme au mxd
schProject.OpenDiagram schDiagramType, ISPName
End If
Set pFeature = pEnumFeature.Next
Loop
MxDocument_OnContextMenu = False 'allow the right click menu to still work
Exit Function
errhandler:
MsgBox Err.Description
End Function
Page 79

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