Un des avantages du BIM (Building Information Modeling) résident dans l'amélioration des processus de conception, l'efficacité de la construction coordonnée, l'automatisation de la documentation, tout cela à travers des outils spécialement conçus pour la modélisation, l'analyse et la gestion à de très grandes échelles de modèles 3D très détaillés. Le BIM accélère les projets d'architecture et d'infrastructure en permettant des constructions plus rapides à des coûts plus prévisibles et maîtrisés. Des capacités très spécialisées comme la visualisation coordonnée, la détection de collision, le reporting standardisé des livrables basés sur des modèles de données très structurés permettent aux outils BIM de réduire les surcoûts classiques inhérents aux processus de conception et de construction.
Le BIM de niveau 1 peut se résumer comme étant la mise en place d'une organisation et d'une structuration des données de conception en 2D et 3D. Une manière particulièrement efficace d'obtenir ces données 2D et 3D structurées est d'utiliser des solutions CAD comme AutoCAD avec des extension comme
ArcGIS for AutoCAD pour pouvoir garantir et automatiser les échanges avec le SIG mais également tout type de solutions plus ou moins spatiales (GMAO, Facility Management, IWMS, ...). Le BIM de niveau 2 est le prolongement du premier niveau avec une modélisation 3D intégrée, des formats standardisés (IFC et COBie par exemple) et des modèles de données communs.
Pour les implémentations de niveaux 1 et 2, les techniques, les données et les outils SIG jouent souvent un rôle essentiel. Durant les phases de planification, de conception et de construction de larges projets, les ingénieurs et les décideurs utilisent des caractéristiques géographiques, sociales, environnementales et les infrastructures existantes pour comprendre le contexte des projets. Ces dernières sont souvent indispensables pour analyser l'impact local et les enjeux en termes de sécurité, de protection de l'environnement ou d'optimisation logistique.
Dans le monde des SIG, c'est le terme de
GeoDesign qui est souvent utilisé pour faire référence à ce processus de planification et de décision basé sur l'évaluation de différents scenarii pour résoudre des problématiques spatiales liées au contexte local ou régional d'un projet. . Le SIG est particulièrement adapté cette démarche d'aide à la décision car il est par définition l'outil d'intégration, de visualisation et d'analyse de l'information géolocalisée liée aux équipements (bâti existant, projets de construction, infrastructure de transport, réseaux, ...) mais aussi aux éléments de contexte (environnement, démographie, économie, information scientifique, ...). Des solutions comme
CityEngine ou
GeoPlanner for ArcGIS d'Esri peuvent répondre à certains de ces enjeux.
Dans cette phase initiale et préalable à la plupart des projets puis dans les phases régulière de mises à jour, les cartes intégrées et générées par le SIG permettent
d'expliquer,
de discuter,
de convaincre, de faire adhérer et d'informer sur l'état d'avancement d'un ouvrage ou d'une infrastructure.
Le BIM niveau 3 correspond à l'utilisation des informations de conception et de construction au delà du projet individuel. A ce niveau, il est attendu que ces données soient intégrées pour pouvoir être ensuite utilisées dans la gestion des installations, la sécurité de l'infrastructure et de ses usagers au cours de l'ensemble du cycle de vie de la construction. Un des objectifs de ce niveau d'implémentation du BIM est également l'implication du citoyen pour contribuer aux démarches de digitalisation de l'espace urbain et de la SmartCity. Sur ces aspects, des plateformes comme ArcGIS apportent des solutions opérationnelles de collecte, d'analyse et de traitement de l'information géolocalisée, que cette dernière soit directement issue du BIM ou intégrée depuis d'autres éléments du SI.
Les données et les processus du BIM aide à identifier et à obliger l'inclusion d'informations importantes dès les phases de conception et de construction telles que les réseaux de capteurs et d'objets connectés (IoT) qui inscrivent dans le cadre du développement durable. Que ces environnements de capteurs soient statiques ou mobiles,
les capacités d'une plateforme geospatiale comme ArcGIS permet le déploiement de services web pour l'injection, le traitement et le stockage de très gros volumes de données en temps réel. Au de là de l'intégration de ces flux d'information, le SIG permet également la mise en place des tableaux de bord et des outils de reporting apportant la connaissance instantanée de la situation de vos infrastructures.
De nombreux utilisateurs SIG (organisations publiques ou privées) sont également responsables des opérations d'entretien et de maintenance de leurs infrastructures. La disponibilité des informations détaillées de conception et de construction contenues dans le BIM ont un intérêt évident pour les gestionnaires de campus, de sites industriels, de quartiers urbains, d'infrastructures (routière, ferroviaire, logistique, portuaire, aéroportuaire, ...). Souvent, cette information nécessite d'être consolidée dans un contexte plus large intégrant d'autres bâtiments, d'autres réseaux, d'autres équipements, d'autres informations socio-démo-économiques, etc ... ne venant pas obligatoire de bases de données BIM. La constitution d'un référentiel intégrant, entre autres, une partie des données du BIM est alors la solution la plus efficace.
En termes de gestion d'équipements (Facility Management), en particulier à l'échelle d'un site constitué de plusieurs ouvrages ou d'une infrastructure linéaire conséquente, le SIG constitue un excellent outil de gestion, d'analyse et de visualisation de son portefeuille.
Les pages suivantes du site web d'Esri et ce
portail ArcGIS proposent différents exemples d'usage de la plateforme ArcGIS en termes de gestion d'équipements.
Le SIG propose des outils pour le suivi de la performance et des impacts environnementaux du projet de construction vis à vis des personnes concernées, de l'écosystème naturel, de l'occupation des sols, des transports, et des ressources en énergie. L'approche d'intégration d'un SIG Web comme ArcGIS permet aux utilisateurs de produire des produits d'information à haute valeur ajoutée en intégrant de multiples autres sources de données de l'entreprise. A ce titre, le SIG offre la possibilité de capitaliser sur certaines données du BIM en les diffusant et en les synthétisant avec d'autres données métiers (CAO/DAO, CRM, ERP, IWSM, Marketing, CrowdSourcing, ...) à l'échelle d'un site, d'une ville, ou d'une agglomération par exemple.
Une plateforme SIG Web comme ArcGIS propose différentes capacités de diffusion des données au sein de l'entreprise, vers des partenaires ou vers le grand public. Par exemple, ArcGIS propose un portail collaboratif autour des ressources spatiales et non-spatiales permettant une large diffusion et des outils de réutilisation immédiate des contenus à travers un simple navigateur web. Pour des public encore plus large ArcGIS propose, en quelques clics, de déployer des sites web Open Data basés directement sur les services web du SIG (comme par exemple
le GeoHub de Los Angeles). Un tel portail est une opportunité de partager largement, dans une démarche d'ouverture, certaines informations 2D et 3D du BIM.
Depuis longtemps, le SIG permet l'exploration et l'analyse des caractéristiques et des comportements spatiaux de zones urbaines plus ou moins vastes (quartiers, villes, agglos, départements, régions, ...). Désormais, la généralisation des capacités 3D à travers l'ensemble de la plateforme ArcGIS permet aux utilisateurs une intégration encore plus étroite et à toutes les échelles entre les informations très locales du BIM avec celles du SIG.
L'exemple de l'aéroport d'Atlanta (voir également
cette vidéo) illustre bien la diversité des usages d'un SIG 3D pour répondre aux problématiques quotidiennes de gestion d'un aéroport international.
Nous savons que dans de nombreux cas, le BIM et la CAO/DAO restent la principale source pour les données d'architecture et d'infrastructure et que les utilisateurs de SIG ont besoin de ces informations, non seulement durant les phases de planification et de construction, mais également tout au long du cycle de vie du système ou de l'équipement. La clé pour Esri est de permettre à ses utilisateurs d'accéder plus facilement ces informations BIM (et CAO/DAO) pour développer des applications toujours plus opérationnelles engageant les citoyens, analysant la durabilité des projets, anticipant et améliorant la gestion des catastrophes, optimisant les ressources inhérentes à la construction et l'exploitation de ces infrastructures, etc...
Par définition le BIM et le SIG n'adressent pas les mêmes objets du monde réel et ne travaillent pas aux mêmes échelles. Ils ne concernent pas non plus les mêmes utilisateurs, ni les mêmes métiers et problématiques. Cependant, on manipule dans les deux cas des bases de données hautement structurées, ce qui permet un certain niveau d'échange et d'interopérabilité entre le BIM et le SIG.
Il reste des enjeux techniques complexes à résoudre pour proposer aux utilisateurs du BIM ou du SIG une visualisation de contenus intégrée, des flux de mise à jour bidirectionnels, des normes d'échanges ouvertes et des interfaces de visualisation 3D permettant le passage de l'un à l'autre via un même outil. Nous voyons de plus en plus d'exemple d'utilisateurs essayant de fusionner les informations du BIM et du SIG pour créer des informations de plus haut niveau en utilisant directement des formats d'échanges d'industriels ce qui pose généralement plus de difficultés qu'avec des formats d'ETL plus agnostiques. La densité des informations contenues dans un BIM n'est pas uniquement un problème vis à vis des paradigmes de modélisation géospatiale des outils SIG mais aussi pour les plateformes de visualisation qui, en 2016, doivent obligatoirement être web ou mobile.
Pour Esri, si on regarde un peu vers le futur, l'objectif est de continuer d'adapter et d'étendre cette nouvelle plateforme 3D qui en cours de déploiement chez nos utilisateurs pour leur permettre de diffuser et de visualiser plus facilement leurs contenus BIM et SIG. Il s'agit également pour Esri de poursuivre ses travaux de R&D sur le Big Data pour leur fournir des outils d'analyse toujours plus puissants et être en capacité de mieux valoriser leurs investissements sur la collecte de données toujours plus volumineuses.
