C’est à partir du début des années 60 que les SIG (Système d’information géographique) et les BIM (Building Information Modeling) commencent à être développés. Ces deux technologies se sont montré indispensables dans de nombreux domaines comme l’aménagement du territoire, la construction, la logistique des transports, l’urbanisme, la sécurité civile … Aujourd'hui elles cessent d'évoluer indépendamment pour converger ensemble dans leurs améliorations techniques. Nous verrons au cours de ce chapitre quelles révolutions apportent et vont apporter l'association des BIM au SIG. Dans un premier temps va être défini le terme de BIM ; pour ensuite voir son association avec les SIG et quels avantages elle apporte ; et continuer en se demandant quelles évolutions possibles cette association pourrait donner à l'avenir ; et on finira par voir quelques exemples concrets de cette association.

Le BIM (modélisation des informations des bâtiments en français) est une méthode de gestion des projets de construction qui repose sur la réalisation de maquettes numériques 3D qui vont représenter sur un bâtiment des informations, telles que la géométrie, les matériaux, les performances énergétiques, les équipements, les coûts, les délais, et plus encore. Ces maquettes forment un processus collaboratif qui met en relation les différents acteurs d'un projet, tels que les architectes, les ingénieurs, les entrepreneurs, les propriétaires et les utilisateurs finaux. Les BIM ont de nombreux avantages par rapport aux méthodes traditionnelles de conception et de construction d’ouvrages, notamment une réduction des erreurs, une meilleure coordination et collaboration entre les différentes parties prenantes, une amélioration de la qualité du bâtiment pour une réduction des coûts et des délais de construction.

Fin 2017 la convergence des BIM et des SIG est entrée dans un nouveau stade avec le partenariat de Autodesk et Esri pour rendre les logiciels ArcGIS Pro et Revit interopérable (Revit est le logiciel leader sur le marché des BIM, il est développé par la société Autodesk). Ce partenariat permet de connecter et d'afficher des maquettes Revit dans l'interface ArcGIS. Créant ainsi une super cartographie 3D des bâtiments sur de larges territoires (ex: ville). Le principal intérêt de cela est de pouvoir réaliser des requêtes sur l'ensemble des données SIG et BIM en les croisant. Par exemple pour une ville, nous pourrions calculer la longueur des canalisations de gaz pour tel ou tel arrondissement construit avant une certaine date ou le nombre d’étages pour tous les bâtiments d'un quartier. Qui plus est les avantages de l'association des BIM et des SIG sont nombreux. Cela permet de mieux comprendre l'environnement géographique dans lequel le projet est situé, ce qui peut aider à la planification et à la prise de décision. De plus, cette méthode permet de mieux gérer les risques liés à la construction et à la gestion du bâtiment, en utilisant des données précises sur les sols, les conditions météorologiques, les risques naturels ou technologiques, etc. L’utilisation des données précises sur la logistique de la construction et la gestion des ressources permet la réduction des coûts et des délais des travaux. Cela permet également de minimiser les déchets. Enfin, cette approche permet de mieux gérer l'exploitation et la maintenance des bâtiments et des infrastructures, en utilisant des données précises sur les équipements, les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, les systèmes électriques, etc. Ici, nous sortons des BIM et du SIG pour aller dans une fusion des deux le CIM –> City Information Modeling.

Figure 1 : Partenariat Autodesk & Esri - Aplicit

Le CIM, est une technologie naissante pleine de promesse avec de nombreuses évolutions possible ! Nous pourrions imaginer la modélisation des plus grandes métropoles du monde et pouvoir tester des simulations diverses et variées (embouteillage, catastrophe naturelle…). Cet outil pourrait à l'avenir permettre à tous les acteurs de la ville (élus, urbanistes, pompiers …) de pouvoir connaître la ville dans ses moindres détails et ainsi en améliorer sa gestion. La promesse étant que l'on puisse à l'avenir simuler le fonctionnement des nouveaux quartiers avant qu'ils ne soient construits (défense contre l'incendie, forte circulation…). Actuellement, dans les limites du CIM on trouve le manque d'offre logicielle. Seules les suites logicielles onéreuses, Esri et Autodesk, sont la seul réelle solution sur le marché. Cela est dû à la difficulté d'association technique des fichiers BIM et SIG. Deuxième limite : le non partage des données, chaque acteur de la ville a ses propres données. Notamment les acteurs de la construction urbaine, qui peuvent être nombreux et qui ne partagent pas leurs données (pas d’open data). Enfin, le modèle CIM peut présenter des défis en matière de protection de la vie privée et de sécurité des données. La collecte et le partage de données sensibles sur les citoyens peuvent aussi être sujets à des préoccupations en matière de confidentialité et de sécurité, ce qui nécessite des mesures de protection appropriées.

Figure 2 : CIM - Geospatial World

Depuis 2017 la Principauté de Monaco, s’est lancée dans un vaste projet de réaménagement urbain, la revalorisation de l’îlot Charles III. Pour optimiser les travaux futurs, l’état actuel de la zone de construction a été numérisé dans une application webSIG. Cette centralité de la donnée permet aux acteurs du projet d’avoir une seule et même vision d’ensemble du projet. L’intérêt principal de ce travail est de pouvoir comparer les données des futurs projets de construction de l’îlot Charles III avec les données existantes. Les logiciels suivants ont été utilisés : Revit, Mensura, Navisworks, ArcGIS Pro, ProjectWise, et Infraworks.

Figure 3 : Web Sig Monaco

En deuxième exemple de projet BIM – SIG on peut prendre celui du quartier Euroméditerranée à Marseille. Grâce aux avantages que le CIM apporte, il a été jugé utile de travailler avec pour permettre la transition en éco-quartier d’un espace de 170 ha de la ville. La technologie est principalement utilisée pour des analyses concernant les zones inondables, les îlots de chaleur urbain et la nature en ville. Aussi ici un des gros avantages est la mise en partage des données entre toutes les parties prenantes du projet. Navisworks, Geomensura, Revit, Covadis, Evebim, Kroqi ont été utilisés pour ce travail.

Figure 4 : Web Sig quartier Euroméditéranné

Comme nous avons pu le voir l'alliance BIM et SIG sert déjà et permet une vision plus large et plus précise dans de nombreux projets. Ils permettent une collaboration et une coordination plus étroites entre les différentes parties prenantes impliquées dans la conception, la construction et la gestion des bâtiments et des villes, ce qui améliore la qualité des projets, réduit les coûts et les délais de construction, et améliore l'efficacité de la gestion des infrastructures. De plus, les possibilités à sont très grandes, mais malgré tout cette avancée technologique fait face à des limites qu'elle devra surmonter.

• Siniat –> Définition du BIM.
• ESRI France –> https//www.esrifrance.fr/produits/bim.aspx Convergence BIM & SIG
• INGEO –> SIG ou Système d’Information Géographique
• veillecarto2-0 –> Combinaison entre le BIM et le SIG
• BE-SMARTCITY –> City Information Modeling (CIM)
• Aplicit –> Convergence BIM-SIG
• Revue nationale de Gestion de la ville (Brésil) –> Álvaro José Dias & João Paulo Leonardo de Oliveira,CIM in the context of smart cities: how the interoperability between BIM and SIG can assist the development of smart cities
• CERTIVEA–> City Information Modeling, décryptage des enjeux et outils
• Le Moniteur –> Trois exemples de projets

Julien Sauvinet, 2023