expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans...
DESCRIPTION
Le cadastre québécois propose dans les cas de superposition de propriétés une procédure spécifique permettant de représenter les limites verticales de ces propriétés (MRNF 2003). Ces lots dits de cadastre vertical obligent la confection de plan cadastral complémentaire (PC) sur lesquels sont représentés ces lots. En plus des mesures et de l’immatriculation, ces plans présentent généralement une vue de localisation, une vue en profile, et un dessin de chaque propriété superposée. Dans le contexte d’un projet de recherche, nous nous sommes questionnés à savoir dans quelle mesure les plans complémentaires (PC) peuvent servir de base à la construction automatique de représentation volumique (ce que nous pourrions nommer un cadastre 3D). Pour y répondre, nous allons montrer différentes expérimentations de construction de modèles 3D réalisées à partir de PC format numérique. Ces expérimentations ont été effectuées sur des cas relativement simples de copropriété divise verticale. L’évaluation a été réalisée en tenant compte de la capacité d’automatiser la procédure de conversion (nombre de clic et nombre d’intervention humaine), du temps et des logiciels requis, et finalement du degré de détail utile à la représentation volumique. La stratégie consiste d’abord à récupérer les PC format PDF ou TIFF tel que disponible sur l’interface Infolot du MRNF. Une fois ces fichiers numériques récupérés, la procédure proposée se décline en trois étapes, soit la vectorisation, la modélisation des lots 3D et la diffusion en modèles 3D. Cette présentation va présenter ces résultats, montrer les difficultés rencontrées, et fera le bilan de diverses rencontres effectuées avec de potentiels utilisateurs d’un cadastre 3D. Entre autres, nous avons rencontré Foncier Québec, la ville de Québec, un groupe d’arpenteurs-géomètres et de notaires pour animer cette discussion.TRANSCRIPT
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Expérimentation pour la construction d’une représentation volumique à partir des plans
complémentaire du cadastre québécois
Guillaume Fouquet-Asselin, ing. jr.Dr. Jacynthe Pouliot, a.-g.
Joanie Desgroseilliers, ing. jr. Tania Roy
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Plan de la présentation
2
Mise en contexte et problématique
Résultats
Difficultés Rencontrées
Points de vue des utilisateurs
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Mise en contexte et
problématique
Mise en contexte et
problématique
3
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Cadastre du Québec• Représentation graphique de la
forme, la position, la superficie et les mesures des propriétés
• Dans les cas de propriétés superposées, le Cadastre du Québec utilise le cadastre vertical (ex.: cas de copropriété divise verticale)
• Le cadastre vertical est un renvoi à un plan complémentaire (PC)
4
RésultatsDifficultés
rencontrées
Point de vue des
utilisateurs
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Cadastre du Québec : Représentation d’un cas
complexe
5
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• Les plans complémentaires actuels ont leurs limites au niveau de la 3e dimension
• Il peut être difficile de se faire une image mentale juste de la réalité
• Serait-il intéressant pour un usager du cadastre vertical d’avoir une représentation volumique 3D?
RésultatsDifficultés
rencontrées
Point de vue des
utilisateurs
6
Un cadastre volumique (3D)?
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• Testé sur 2 plans d’une copropriété• Les deux possèdent 1 seul plan
complémentaire• 1 lot commun, 1 immeuble avec 3 à 5
appartements et des partie communes (murs, escalier, plafonds, etc.)
7
Cadre expérimental• 1 Lot Commun 2 663 971 • 3 Lots Privés 2 663 972 2 663 973 2 663 974
RésultatsDifficultés
rencontrées
Point de vue des
utilisateurs
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Notre proposition• Construire une représentation volumique
– Avec différentes géométries et attributs
• Proposer une procédure de construction– Vectorisation– Modélisation
• Explorer les possibilités de visualisation• Évaluer si la procédure est compatible avec
les besoins d’utilisateurs potentiels• Proposer des recommandations en vue de
développements futures
RésultatsDifficultés
rencontrées
Point de vue des
utilisateurs
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Vue de localisation
Vue d’un étage
Coupe des étages 9
Données d’origine
RésultatsDifficultés
rencontrées
Point de vue des
utilisateurs
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Résultats
Résultats
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La procédure
Vectorisation20-30 min / 56-123 c.
Modélisation 3D
10 min / 46-75 c.
Min / clic • Convertir pdf à tiff 1 / 1• Rehaussement d’image 1 / 1• Paramétrisation de la vectorisation 0.5 / 1• Convertir l’image en vecteur 2 / 1• Nettoyage des vecteurs 10-25 / 48-
115• Géoréférencer le plan de localisation 5 / 4
Total : 20-30 min. / 102-198 clics
• Extraire chaque lot
et obtenir sa hauteur 2-3 / 6-10• Apparier avec le plan de localisation
et ajouter un facteur échelle 1 / 9-16• Extrusion des lots cadastraux 1-2 / 5-18• Finaliser les lots 3D (soustraire les
murs porteurs et les portes) 5 / 31
Difficultés rencontrées
Point de vue des
utilisateurs
Mise en contexte
1 objet volumique = 1 Lot
lot 3D = objet fermé; précision < 3mm
Construit à partir d’un fichier PDF
Automatiser au maximum
Moins de 15 minutes/PC
Lot 3D conserve son matricule d’origine
Lot 3D conserve ses mesures officielles
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The 3D models
3D PDF
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3D PDF
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CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS
Difficultés rencontrées
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– Les flèches se fusionnent avec les limites des lots.– Plusieurs types de segments (lignes pointillées,
lignes pleines, etc.)
15
Phase de vectorisation
RésultatsPoint de vue
des utilisateurs
Mise en contexte
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Phase de vectorisation
• Orientation
• Position
16
RésultatsPoint de vue
des utilisateurs
Mise en contexte
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• Présence ou non de parties communes
• Complexité de la géométrie de certains objets (escalier) ou des lots (i.e. distribué sur deux étages).
• Les instructions du cadastre qui concernent les plans complémentaires évoluent dans le temps!
RésultatsPoint de vue
des utilisateurs
Mise en contexte
Phase de modélisation
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Détails à modéliser
18
Mur porteur = objet à soustraire
Porte = objet à soustraire
RésultatsPoint de vue
des utilisateurs
Mise en contexte
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CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS
Point de vue des utilisateurs
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Exemples de niveau de détail
Level 1 Level 2
Level 3 Level 4
MRNF Notaire Municipalité Arpenteur-géomètre
MRNF Notaire Municipalité Arpenteur-géomètre
MRNF Notaire Municipalité Arpenteur-géomètre
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Usages potentiels - utilisateurs ?• MRNF
– Validation interne et contrôle de qualité
• Notaire– Comprendre la disposition et arrangement spatiale de la
propriété– Principalement pour des propriétés à géométrie complexe
• Municipalité– Visualisation et comparaison à propos de la 3e dimension!– Améliorer d’autres départements comme la taxation, le
réseau d’aqueduc et égoûts– Différentes analyses spatiales 3D et intégration avec
d’autres sources de données– Planification de travaux et de communication
• Arpenteur-géomètre– Ne sont pas intéressés étant donnée qu’ils créent les
fichiers CAD– Pourrait être intéressant pour aider à octroyer les droits de
propriété
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Conclusion (1/2)• Cadastre 3D pour QUI, POURQUOI et
COMMENT• QUI?
– Surtout municipalités
• POURQUOI?– Avoir un accès direct et une solution intégrant
une vue 3D– Améliorer d’autres systèmes– Promouvoir le multi-usages du cadastre
• COMMENT ?– L’importance du temps et de l’automatisation– Prendre en compte la complexité de la
géométrie des immeubles et du niveau de détail requis.
– Intégrer à travers une approche base de donnée
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Conclusion (2/2)• En somme, une bonne opportunité pour
comprendre les tenants et aboutissants d’une telle problématique
• Une expérience– Fait en 4 mois, simple et a ses limitations, mais concrète
et quantifiée– Ex. si accès fichier CAD, donc pas de vectorisation
• procédure prendrait 10 min. et 50 clics /PC
• Travaux futurs:– Travailler sur une procédure modélisant des plans plus
complexes– Explorer la possibilité de généraliser la procédure
• À des plans de cadastre vertical ne représentant pas une copropriété
• À des plans sur plus d’une page
– Au-delà des aspects techniques, examiner les aspects légaux, et organisationnels
![Page 24: Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061204/547f9426b4af9faa6b8b45bd/html5/thumbnails/24.jpg)
Remerciements• Subventions du CRSNG (Conseil de recherches en
sciences naturelles et en génie du Canada)• Un remerciement spécial à E. Janssens-Coron et L.
Hashemi Beni pour leur précieuse aide dans la progression de ces travaux.
• Tous les utilisateurs potentiels interviewés:– MRNF : M. Morneau, L.-A. Desbiens – Arpenteurs-géomètres : M. Gervais, F. Roy, B. Beaulieu,
N. Massé, – Notaires : F. Brochu, B. Roy– Ville de Québec: B. Fiset, M.-A. Bluteau, B. Couture, A.
Tremblay, A. Naud
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QUESTIONS ?Questions ???
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* 1 et 2 : perte partielle de la distinction des parties communes et privées
Mise en contexte Objectifs Méthodologie
Conclusions et Recommandat
ions
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2. Toutes les limites des lots sans mesures officielles (hauteur fixe par rapport au plafond)
1. Seulement les limites externes des lots mais très généralisées
3. Toutes les limites des lots sans mesures officielles
4. Toutes les limites des lots, avec mesures officielles
Niveau de généralisation
8,795,10
![Page 27: Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061204/547f9426b4af9faa6b8b45bd/html5/thumbnails/27.jpg)
Étapes du projet
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![Page 28: Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061204/547f9426b4af9faa6b8b45bd/html5/thumbnails/28.jpg)
• Définition:– Intervention: manœuvre fait par
l’utilisateur en un ou plusieurs clics– Clics: action commandé par l’utilisateur
• Type d’intervention: delete vertex, place line, trim element, extend,
• Statistique:
Nettoyage
Couche Nombre intervention Nombre de clic Temps requis (min)
Vue de localisation 3 11 1
Étage 1 16 50 6
Étage 2 48 152 9
Étage 3 48 148 9
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![Page 29: Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061204/547f9426b4af9faa6b8b45bd/html5/thumbnails/29.jpg)
Workbench FME
Nettoyage
Assemblage
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![Page 30: Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061204/547f9426b4af9faa6b8b45bd/html5/thumbnails/30.jpg)
Paramètre Vectorisation
• Minimal length of polyline 2 pixels• Precision: 2.5 pixels• Straight lines recognition precision:
50%
30
![Page 31: Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061204/547f9426b4af9faa6b8b45bd/html5/thumbnails/31.jpg)
100%Élevé
3
100%Élevé
2
• MRNF – Foncier• Ville de Québec – Arpentage
et Cartographie
• Ville de Québec – Design, Architecture et Patrimoine
• Ville de Québec – Arpentage et Cartographie
100%Modéré
4
• Notaires
31
Cadre d’analyse - Précisions
![Page 32: Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061204/547f9426b4af9faa6b8b45bd/html5/thumbnails/32.jpg)
Logiciel Coût Automatisation Qualité du rendu
RasterDesign $$$ * **
RasterVect $ *** ***
VHPybrid CAD $$$ *** ***
WinTopo gratuit ** **
Légende : $ : < 500 * : faible$$ : 501-1499 ** : moyenne $$$: > 1500 *** : grande
Mise en contexte Objectifs Méthodologie
Conclusions et Recommandat
ions
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Limites du lot: Logiciels retenus
![Page 33: Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061204/547f9426b4af9faa6b8b45bd/html5/thumbnails/33.jpg)
• Technique de modélisation retenue– Extrusion + soustraction de primitives
• Exploration des logiciels
Légende : $ : <500 * : faible ¤ : rapide$$ : 501-1499 ** : moyenne ¤ ¤ : moyen$$$: > 1500 *** : grande ¤ ¤ ¤ : lent
Logiciel Coût Convivialité des outils
Possibilité ajout script Temps
AutoCAD $$$ * ** ¤¤¤
FME $$$ *** nulle ¤¤
MicroStation $$$ ** ** ¤
Mise en contexte Objectifs Méthodologie
Conclusions et Recommandat
ions
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Modélisation
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Légende : $ : <500 * : faible$$ : 501-1499 ** : moyenne$$$: > 1500 *** : grande
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Mise en contexte Objectifs Méthodologie
Conclusions et Recommandat
ions
VisualisationLogiciel Coût Reconnaissance
des couchesMesures
disponiblesFacilité à naviguer
Possibilité ajout
contexte
ArcScene $$$ Oui Non *** Oui
FME Data Inspector $$$ Oui Non *** Non
LandXplorer $$$ Non Oui ** Oui
Myriad 3D Reader Gratuit Non Oui *** Non
Pdf3D $$ Oui Non *** Non
Google Earth Gratuit Oui Oui *** Oui