Territoire3D Descriptif de contenu Date du Document : Mars 2011 Institut Géographique National 73 avenue de Paris 94165 Saint-Mandé Cedex www.ign.fr
Révision : Spécifications externes A 18/03/2011 Création François Gruson B 29/03/2011 Modification Eric Cajoly C 30/03/2011 Modification F Gruson Descriptif de Contenu Maquette heuristique 3D départementale Nom et visa Vérificateur : Nom et visa Approbateur :
Table des matières Table des matières... 2 1 PRÉSENTATION DU DOCUMENT... 3 1.1 Ce que contient ce document... 3 1.2 Ce qu'il ne contient pas... 3 2 Description générale de la maquette heuristique 3D... 3 2.1 Contenu... 3 2.2 Le socle 3D... 3 2.3 Les bâtiments... 3 2.3.1 Les façades... 4 2.3.2 La modélisation des toits... 4 2.3.3 la modélisation des superstructures... 4 2.4 La végétation... 4 2.5 Références géodésiques... 4 2.6 Transmission des données... 5 2.6.1 Transmission de la données mnt... 5 2.6.2 Transmission de la donnée Orthophotographie... 5 2.6.3 Transmission de la donnée bâtiment... 5 2.6.4 Transmission de la donnée végétation... 6 2.7 Actualité et mise à jour... 6 3 PARAMÈTRES DE QUALITÉ... 6 3.1 MNT... 6 3.2 Orthophotographie...6 3.3 Bâtiment... 6 3.4 Végétation... 7 3.5 Bibliothèque de textures... 7 4 Description de contenu de chaque département... 7 4.1 Notion de CRM... 7 4.2 Description d un CRM... 7 4.3 Fiche départementale... 7 4.4 Traçabilité des éléments de la maquette... 9 Descriptif de contenu Territoire3D - Mars 2011. Page 2 sur 10
1 PRÉSENTATION DU DOCUMENT 1.1 Ce que contient ce document Ce document décrit en termes de contenu, de précision et de caractéristiques, les éléments qui composent la maquette numérique 3D du produit Territoire3D. Cette maquette 3D est accessible au travers d application de navigation sur Internet. 1.2 Ce qu'il ne contient pas Ce document ne décrit pas le processus de fabrication de cette maquette 3D. Ce document ne décrit pas les caractéristiques des données source BD TOPO, BD ALTI et BD ORTHO ayant servies à la construction de la maquette. D'une manière générale on se reportera utilement aux documents suivants : BD ORTHO v2 Descriptif de contenu révision janvier 2011 BD TOPO v2 Descriptif de contenu révision janvier 2011 (y compris pour la partie MNT) 2 Description générale de la maquette heuristique 3D 2.1 Contenu La maquette numérique de Territoire3D est dite heuristique. On pourra se reporter au document Processus de production de la maquette Territoire3D pour comprendre les principes généraux de cette technologie de modélisation développée par Archividéo. La maquette est composée des éléments suivants : 1. le socle 3D, 2. les bâtiments 3. la végétation. Les éléments de texturation sont issues d'une bibliothèque de textures type réalisées par Archividéo. 2.2 Le socle 3D Le socle 3D est constitué : 1. d un modèle numérique de terrain (MNT) constitué à partir de la BD ALTI. 2. d une orthophotographie issue de la BD ORTHO v2. Aucun traitement spécifique n a été apporté aux données à ces bases de données. Le socle 3D est accessible via un protocole WMS C. 2.3 Les bâtiments Un bâtiment est un volume qui possède : des façades texturées un toit texturé Chaque bâtiment dispose d'un attribut d'identification unique qui est celui de la BDTOPO. Descriptif de contenu Territoire3D - Mars 2011. Page 3 sur 10
2.3.1 Les façades Les bâtiments sont reconstruits en 3D à partir de la BD TOPO et texturés à partir d une bibliothèque de textures type réalisées par Archividéo : Les emprises des bâtiments sont issues des différentes classes de bâtiments du thème BATI de la BD TOPO. Aucun traitement de simplification ou de transformation n'est réalisé. L enveloppe du bâtiment est reconstruite à partir de l emprise du bâtiment, de la hauteur sous gouttière et de sa forme de toit. Les façades sont parfaitement raccordées au toit et au sol. (Pas de vide, recouvrement autorisé) La hauteur sous gouttière est celle fournie par la BD TOPO. Dans le cas où la hauteur fournie par la BD TOPO n est pas utilisable (valeur nulle), cette valeur est fournie par l heuristique. Chaque façade est texturée par une seule texture provenant de la bibliothèque de textures type. 2.3.2 La modélisation des toits Les paramètres du toit (inclinaison des pentes) sont déterminés par l heuristique. Le modèle du toit est reconstruit géométriquement par intersections des pans de toits.le placage de la BD ORTHO est ensuite réalisée sur la géométrie produite. 2.3.3 la modélisation des superstructures Les superstructures type chien assis ou cheminées ne sont pas modélisées mais la maquette peut accueillir des améliorations ultérieures. 2.4 La végétation Les zones de végétation sont représentés par des ensembles de ponctuels 3D modélisant des arbres. Chaque arbre est positionné de manière aléatoire à l intérieur des emprises de la BD TOPO (couche ZONE_VEGETATION). Chaque arbre est constitué d un point renseigné de paramètres décrivant les dimensions (hauteur,largeur) de l élément ainsi que son type.. Son type est déterminé par l heuristique à partir des données attributaire de ZONE_VEGETATION. Les arbres sont texturés à partir d une bibliothèque de textures type. 2.5 Références géodésiques La maquette 3d heuristique est fournie sous les références géodésiques suivantes : Les données sont proposées de façon standard dans les systèmes légaux de référence suivants : Zone Système géodésique Ellipsoïde associé France continentale RGF93 IAG GRS Corse RGF93 IAG GRS Guadeloupe WGS84 IAG GRS Martinique WGS84 IAG GRS Guyane RGFG95 IAG GRS Réunion RGR92 IAG GRS Mayotte RGM04 IAG GRS Projection Unité Résolution Système altimétrique Lambert 93 m cm IGN 1969 Lambert 93 m cm IGN 1978 UTM Nord fuseau 20 UTM Nord fuseau 20 UTM Nord fuseau 22 UTM Sud fuseau 40 UTM Sud fuseau 38 m cm IGN 1988 m cm IGN 1987 m cm NGG 1977 m cm IGN 1989 m cm SHOM 1953 Descriptif de contenu Territoire3D - Mars 2011. Page 4 sur 10
2.6 Transmission des données Les données de la maquette 3D ne sont jamais accessibles directement. Elles sont interrogées via une application (URBAN) ou le navigateur 3D de Territoire3D (Navi3D). 2.6.1 Transmission de la données mnt Le MNT est transmis sous la forme d une image :Les altitudes sont celles de la BD ALTI mise sous forme raster. L envoi des tuiles du MNT se fait via un Web Service WMS. La taille des tuiles est celle que l utilisateur demande. Le format utilisé est TIF 16 bits. 2.6.2 Transmission de la donnée Orthophotographie L orthophotographie est transmise sous la forme d une image : L envoi des tuiles de l orthophotographie se fait via un Web Service WMS C. La taille des tuiles est de 512 x 512 Le format utilisé est JPG Les échelles de résolution de l orthophotographie sont : niveau résolution (m) 1 2441.40625000000000000000 2 1220.70312500000000000000 3 610.35156250000000000000 4 305.17578125000000000000 5 152.58789062500000000000 6 76.29394531250000000000 7 38.14697265625000000000 8 19.07348632812500000000 9 9.53674316406250000000 10 4.76837158203125000000 11 2.38418579101562500000 12 1.19209289550781250000 13 0.59604644775390625000 14 0.29802322387695312500 15 0.14901161193847656250 16 0.07450580596923828125 17 0.03725290298461914062 18 0.01862645149230957031 2.6.3 Transmission de la donnée bâtiment Les bâtiments sont transmis via un protocole WFS. La reconstruction de l enveloppe du bâtiment est réalisée par le client de visualisation. Ci dessous la liste des attributs renvoyés pour chaque emprise : nom description altern: Real (11.0) Présence ou non d une représentation spécifique altitude: Real (24.15) Implantation en Z du bâtiment bc: Real (11.0) Building class height: Real (24.15) Hauteur à la gouttière roofangle: Real (24.15) Angle de la pente de toit roofhgt: Real (24.15) Hauteur maximale du toit walltex: Real (11.0) Indice de texture dans la TDB Descriptif de contenu Territoire3D - Mars 2011. Page 5 sur 10
weight: Real (24.15) str_id: Real (11.0) Critère sur la priorisation de l affichage Identifiant unique Les textures de bâtiments sont transmises sous la forme d une collection d images par département : Chaque texture est en puissance de 2. La résolution initiale des textures est de 2 cm. Les échelles de résolution des textures de bâtiments sont niveau 1 0.02 2 0.04 3 0.08 4 0.16 5 0.32 résolution (m) 2.6.4 Transmission de la donnée végétation La végétation est transmise via un protocole WFS 1.0.0. La reconstruction de l enveloppe de la végétation est réalisée par le client de visualisation. 2.7 Actualité et mise à jour La réalisation de la maquette 3D heuristique se fait par département. La mise à jour est donc départementale. Elle se fait à partir d une mise à jour des données sources de l IGN : Orthophotographie MNT (si changement de résolution) BD TOPO (dans les cas d une mise à jour de la base ou de l intégration du cadastre) 3 PARAMÈTRES DE QUALITÉ 3.1 MNT Les niveaux de précision et de qualité du MNT sont les mêmes que celles des données sources de l IGN. La transmission se fait sans perte. 3.2 Orthophotographie Les niveaux de précision et de qualité de l orthophotographie sont celles de la BD ORTHO v2. La transmission se fait avec perte (format JPG). 3.3 Bâtiment Les niveaux de précision et de qualité des emprises des bâtiments sont celles de la BD TOPO L enveloppe du bâtiment et la texturation de celle ci dépendent de l heuristique fournie par Archividéo. Les principes généraux de l heuristique sont définis dans le document Processus de production de la maquette Territoire3D. En particulier, la forme géométrique du toit ne représente pas la vraie forme de toit du bâtiment, mais une interprétation probable. La texture de façade du bâtiment issue de la bibliothèque de textures ne représente la vraie texture de la façade mais une interprétation probable Descriptif de contenu Territoire3D - Mars 2011. Page 6 sur 10
3.4 Végétation La végétation est incluse dans une emprise ZONE VEGETATION de la BD TOPO. La position et la forme de la végétation ne représentent pas la vraie position et la vraie forme de la végétation mais une interprétation probable. 3.5 Bibliothèque de textures Les bibliothèques de textures utilisées ont les caractéristiques suivantes : Définition d une bibliothèque de textures bâtiment nationale (300 textures) Définition d une bibliothèque de textures bâtiment départementale > 50 textures Définition des textures (pixelsize) = définition de l ortho Définition d une bibliothèque de 16 textures végétation par département 4 Description de contenu de chaque département 4.1 Notion de CRM Chaque département est modélisé dans un premier temps de manière heuristique à partir des données de l IGN. La métadonnée de cette maquette est accessible (voir document «métadonnées produit territoire3d»). Il est possible de rajouter des CRM (Calque de remodélisation) au dessus de cette maquette heuristique. Ces CRM peuvent soit être publics (accessibles à tous), soit privés (réservés à un client). Ces CRM peuvent alors provenir d origines et de producteurs différents : soit d un partenaire de la co édition (IGN, Archividéo), soit d un client de Territoire3D qui souhaite rendre ce CRM Public. 4.2 Description d un CRM Un CRM peut contenir : Une orthophotographie plus précise (date, précision métrique) sur une zone donnée à l intérieur du département. Un modèle numérique de terrain (MNT) plus précis sur une zone donnée à l intérieur du département. Une précision de l heuristique sur une zone donnée à l intérieur du département (règles heuristiques supplémentaires, bibliothèque de textures particulière). Le remplacement d une ou plusieurs emprises de bâtiment issues de la maquette heuristique par des objets 3D texturés. La modification, annulation, ajout de données dans le couche végétation issue de la maquette heuristique. Le rajout d objets 3D en complément des objets existants dans la maquette (exemple ponts, ) 4.3 Fiche départementale Pour chaque département, en plus des métadonnées du produit territoire3d qui décrit l ensemble de la maquette 3d heuristique, est disponible une fiche d identité par département. Cette fiche départemental décrit: Sa dernière date de mise à jour Les données utilisées pour la fabrication de la maquette (nature, date) Le nombre de textures de bibliothèque Les caractéristiques de chaque CRM Publics disponible Chaque CRM possède une fiche métadonnée. L écriture de cette fiche est sous la responsabilité du producteur du CRM. La fiche proposée est la suivante : Descriptif de contenu Territoire3D - Mars 2011. Page 7 sur 10
Dept Date de mise à jour Date de mise en ligne Données IGN utilisées Orthophotographie Date de PVA Résolution Nn cm Données BDTOPO Intégration du bâti oui / non Données externes utilisées 1 - Landcover CORINE Paramètres de la bibliothèque de textures Nombre de textures utilisées nn Description des CRM (de manière exhaustive) Nom du CRM Nature du CRM Orthophotographie Source des données Producteur de données Lien métadonnée Date de PVA Résolution Nn cm Emprise zone Nom du CRM Nature du CRM Source des données Producteur de données Lien métadonnée Précision Emprise Nom du CRM Nature du CRM Source des données Producteur de données Lien métadonnée Nombre de textures utilisées Emprise Nom du CRM Nature du CRM Source des données Producteur de données Lien métadonnée Emprise Nom du CRM Nature du CRM Source des données Modèle numérique de terrain (MNT) Nn m zone Précision de l heuristique nn zone Batiments spécifiques zone Végétation Descriptif de contenu Territoire3D - Mars 2011. Page 8 sur 10
Producteur de données Lien métadonnée Emprise zone 4.4 Traçabilité des éléments de la maquette L utilisateur possède deux niveaux d interrogation des sources des données utilisées pour la maquette : Un premier niveau simple qui consiste à mettre en bleu les éléments provenant de la maquette heuristique départementale et en rouge ceux provenant de CRM. Un deuxième niveau plus détaillé qui permet à l utilisateur de connaître de quel CRM provient la donnée. L utilisateur est renvoyé s il le souhaite vers la fiche métadonnée du CRM concerné. Descriptif de contenu Territoire3D - Mars 2011. Page 9 sur 10
ANNEXE A : GLOSSAIRE BD TOPO BD ORTHO Bibliothèque ed textures Client de visualisation Co-édition Calque de remodélisation CRM Emprises Heuristique Images numériques Images en vraies couleurs Modèle numérique de terrain (MNT) Navigateur Navi3D Orthophotographie Radiométrie Références géodésiques Socle 3D Territoire3D Urban WFS WMS WMS-C Matrice de pixels carrés dont les valeurs représentent la radiométrie de la scène acquise. Image où la radiométrie de chaque pixel représente un niveau d'intensité dans chaque canal : rouge, vert, bleu. Ensemble discret de valeurs numériques qui modélise le relief d une zone géographique et permet de le représenter. Le MNT décrit la surface du sol : les zones en sursol (bâti, ponts, viaducs, routes en remblai/déblai, végétation) ne sont pas décrites par le MNT. Le MNT utilisé pour la constitution de la BD Ortho est un quadrillage régulier. Image photographique sur laquelle ont été corrigées les déformations dues au relief du terrain, à l'inclinaison de l'axe de prise de vues et à la distorsion de l'objectif. Une orthophotographie peut toutefois présenter des déformations résiduelles et des manques de couverture d autant moins négligeables que les pentes du terrain sont plus fortes et les superstructures plus nombreuses et élevées. Dans le texte, on parlera aussi d ortho-image. On appelle «radiométrie» le contenu colorimétrique des images. Les images de la BD Ortho se caractérisent par leur qualité géométrique et par leur qualité radiométrique. Les traitements radiométriques employés tendent à conserver au mieux l énergie physique reçue par les capteurs (égalisation physique) ; des traitements complémentaires sont appliqués pour s approcher au mieux du rendu des couleurs naturelles et limiter l hétérogénéité liée aux conditions de prise de vues. Descriptif de contenu Territoire3D - Mars 2011. Page 10 sur 10