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Utiliser l'Open Data et ArcGIS pour mettre Lyon en 3D

Je présente régulièrement sur ce blog les évolutions de la plateforme ArcGIS en ce qui concerne le déploiement de son SIG en 3D, et en particulier sur les capacités à gérer son territoire en 3D quel que soit sa taille. Il est parfois intéressant de montrer des exemples concrets démontrant ces capacités d'intégration de données 3D et de publication sur le web que propose ArcGIS. Après les exemples de Paris 3D en maquette blanche procédurale, je vous propose un nouvel exemple sur la ville de Lyon.
      
 
Je vous propose dans cet article de parcourir les principales étapes d'intégration des données qui m'ont permis d'intégrer les données 3D, de les publier sur le web pour propose la scène web illustrée ci-dessus (cette dernière se trouve à la fin de l'article).
 
 
Les données Open Data disponibles

Lyon est un exemple intéressant pour tester les capacités 3D d'ArcGIS car l'Open Data de la Métropole de Lyon fournit toutes les données nécessaire à la constitution d'un référentiel 3D: Orthophoto, MNT, modèles 3D texturés de bâtiments et de ponts 3D.
 

Intégration de l'orthophoto

Disponible par dalles de 25 km2, une orthophoto d'une résolution de 8 cm est disponible au format ECW. Ce format est un format natif de données raster pour ArcGIS Pro, son intégration est donc directe. On notera l'intérêt de créer une mosaïque de rasters (Mosaïc Dataset) pour référencer et utiliser facilement l'ensemble des dalles sous la forme d'une seule source de données. Pour la publication sur le web, il suffira de créer un paquetage de tuile (TPK) à l'aide de l'outil "Créer un paquetage de tuiles de carte", puis de télécharger le fichier TPK sur votre portail ArcGIS. Si le fichier TPK fait plus de 2 Go, vous le téléchargerez sur le portail à l'aide de l'outil "Partager un paquetage". Ensuite, il suffira simplement de publier le paquetage en tant que couche de tuiles web.

Dans cet exemple, j'ai décidé d'utiliser l'orthophoto de 2012 dont la colorimétrie est cohérente avec la majorité des bâtiments texturés issus de cette même imagerie. Enfin, j'ai choisi de publier des couches en "WGS84 Web Mercator" (102100) pour pouvoir les utiliser aussi bien dans une scène web globale et locale. Vous pouvez aussi opter pour l'orthophoto de 2015 et la publier dans un autre système de coordonnées.

Orthophoto 2012 une fois publiée en tant que couche tuilée sur le portail ArcGIS
  
  
Les bâtiments 3D texturés
  
Sur le site Open Data de la Métropole de Lyon, les modèles 3D des bâtiments et des ponts sont diffusés via des fichiers au format CityGML. Ces fichiers, découpés par arrondissement, contiennent à la fois la géométrie 3D, les textures et les attributs de chaque bâtiments ou des chaque ponts. Dans ArcGIS Pro, pour intégrer ce type de données, l'extension "ArcGIS Data Interoperability" qui fournit aux utilisateurs l'essentiel de l'ETL FME. Cette extension vous permettra de convertir les fichiers CityGML en classes d'entités de type "Multipatch" dans une Géodatabase Fichier ArcGIS. Le format CityGML étant un format géographique, vous penserez à indiquer le système de coordonnées utilisé dans les fichiers CityGML en entrée (ici CC46) dans le modèle du Workbench d'ArcGIS Data Interoperability.

  
Une fois les bâtiments importés en tant que couche de Multipatch dans la Géodatabase, vous pouvez les utiliser dans une scène de votre projet ArcGIS Pro. 


Pour les publier en tant que couche web, vous utiliserez l'outil "Créer une couche de scènes d’objets 3D" pour créer le cache i3S (fichier SLPK). Il vous faudra ensuite télécharger ce fichier sur votre portail ArcGIS puis le publier. Si le fichier SLPK fait plus de 2 Go, vous le téléchargerez sur le portail à l'aide de l'outil "Partager un paquetage". Ensuite, il suffira simplement de publier le paquetage en tant que couche de scèneweb.

Couche de scène web des bâtiments une fois publiée
    
     
Les ponts 3D texturés

Pour les modèles 3D des ponts, la démarche est exactement la même que pour les bâtiments.

Couche de scène web des points une fois publiée
 
 
Le MNT

Pour le MNT, la démarche consiste à intégrer les fichiers CityGML en convertissant les objets de la classe TINRelief vers une classe d'entités de type multipatch dans une Géodatabase Fichier. Tout cela en utilisant toujours l'extension Data Interoperability d'ArcGIS Pro.
  

Une fois les entités importées, vous disposez d'un modèle de surface sous la forme d'entités multipach que vous pouvez afficher dans ArcGIS Pro.

Affichage de la classe d'entités multipatch TINRelief dans ArcGIS Pro

Le type d'entité multipatch est très intéressant pour la gestion d'objets 3D dans ArcGIS mais ce n'est pas le format le mieux adapté pour la gestion d'une surface d'élévation. Nous l'avons donc convertis en une couche raster à l'aide de l'outil Multipatch vers Raster et en choisissant une résolution de 1m. Vous pouvez alors l'afficher, dans ArcGIS Pro, en tant que simple couche raster (comme ci-dessous) ou l'exploiter en tant que couche d'altitude dans votre scène.

Affichage du MNT en raster (avec un rendu couleur + ombrage) dans ArcGIS Pro

Pour publier cette couche raster en tant que couche web d'altitude, il suffira de créer un paquetage de tuiles pour une couche d'altitude (voir la procédure ici). Le choix du schéma de tuilage Google/Bing/ArcGIS en Web Mercator permettra une utilisation dans des scènes locales ou globales, mais vous pouvez opter pour une système de coordonnées local. Il ne reste plus qu'à télécharger ce fichier TPK sur votre portail ArcGIS et de le publier en tant que couche web d'altitude. Votre MNT est alors utilisable dans toutes vos scènes web.
  
  
Nuage de points Lidar en bonus !
  
Le site Open Data de la Métropole du Grand-Lyon propose également des fichiers de levés Lidar. Il peut être intéressant de les exploiter dans votre SIG ArcGIS, d'autant plus que l'intégration est d'une grande simplicité. Pour cela, après avoir téléchargé les fichiers LAZ (LAS compressé) du Grand-Lyon dans un répertoire unique, vous utiliserez l'outil Créer un paquetage de couches de scènes de nuage de points qui vous permettra de créer un paquetage de couche de scène (fichier SLPK) adapté au partage et à la publication sur web de nuages de points Lidar. L'outil prend en charge directement les formats LAS, LAZ et ZLAS. Une fois le fichier SLPK généré, il suffira de le télécharger sur votre portail ArcGIS et de le publier entant que couche de scène web (voir la scènes web ici). La encore, le choix de la projection Web Mercator permettra un usage de cette couche dans une scène web globale ou locale.
  
Scène web contenant les couches des bâtiments 3D et du Lidar
     
   
Conclusion
  
Toutes les couches web sont publiées sur votre portail, il ne vous reste plus qu'à concevoir votre scène web. Vous pouvez accéder à la scène web interactivement ci-dessous ou  à partir de cette URL.


  

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