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Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois
 

Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois

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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 ...

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.

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  • I will not explain in detailevery data handling, youcanrefer to ourpaper for this. I willinstead focus on the discussion with the end-usersMinutes / PC file and wehadonly one PC fileObvsiouslywedid not reachourtargetNot fullyautomated...Time whichwas 15 min/PC. But the othersrequiremente.g. X,Y precision, the ID, Tests 30 logiciels de vectorisationCritères : automatisation, format d’entrée, format de sortie, qualité du rendu, coûtExemple de logiciels testés : RasterVect, WinTopo, MagicTracer, Raster To Vect, Scan2CAD Pro, …Logiciel recommandé : RasterVect
  • During this process, several issues have to be mentioned. First the characters recognition (OCR) task is a complex procedure when it is not applied to regular text manuscript. For instance as shown by figure 4, annotations (or official measures) have various orientations and sizes (scale) in the map. In some cases they were placed very close to the line; so close that the software mixes up the text with the line. And finally, the OCR does not record the position of the text, loosing as a result the possible automatic matching between the annotation and the corresponding line. To be effective, an OCR procedure would have to ask the user to manually specify one annotation at a time that has to be converted. This last data process was tested with the solution proposed by Autocad+Raster Design. Even if it was working correctly, it was too much time consuming and this solution was finally discarded. The proposed solution is consequently not recording the official measurements, only the lot number is manually entered. Another problem is the presence of arrows on the plan (as shown on figure 4). During line extraction, some arrows were merged with the cadastral lines, which is obviously not acceptable. Furthermore, some lines are not continuous (e.g. dot lines). Data processing can be used to close these lines but some of them were corresponding to real hole (like door), the distinction between right and wrong holes was thus difficult to perform automatically. Manual data cleaning was finally required to complete the process. Presence or not of bearing walls (they have to be removed from the private lot) These variations are mainly due to the existence of various shapes of condominium, the presence or not of common parts such as walls, doors, stairs, and to MRNF specifications that evolved.
  • These variations are mainly due to the existence of various shapes of condominium, the presence or not of common parts such as walls, doors, stairs, and to MRNF specifications that evolved. VisualisationDifficultés rencontrées :Conversion format donnéesPerte d’informationsModification du contenu
  • Ps2, important, dans la conclusion indique clairement (seulement le dire, pas besoin de le mettre sur la diapo) que d'autres expérimentations sont en cours, entre autres Abbas a réussi de diminuer de moitié les temps d'automatisation, on a aussi examiné les usages avec les villes, et on a avancé sur la modélisation conceptuelle dans un contexte de standardisation internationale (voir LADM spécification), et on nouvel étudiant au doctorat débute le développement d'une solution de service Web pour le cadastre.Trois autres projets d’étudiants en cours

Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois Expérimentations pour la construction d'une représentation volumique à partir des plans complémentaires du cadastre québécois Presentation Transcript

  • Expérimentation pour laconstruction 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
  • Plan de la présentationMise en contexte et problématiqueRésultatsDifficultés RencontréesPoints de vue des utilisateurs
  • Mise en contexte et problématique
  • 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)
  • Cadastre du Québec :Représentation d’un cas complexe
  • Un cadastre volumique (3D)?• 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?
  • Cadre expérimental• Testé sur 2 plans d’une copropriété • 1 Lot Commun• Les deux possèdent 1 seul plan 2 663 971 complémentaire • 3 Lots Privés• 1 lot commun, 1 immeuble avec 3 à 5 2 663 972 appartements et des partie communes 2 663 973 (murs, escalier, plafonds, etc.) 2 663 974
  • 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
  • Données d’origine Vue d’un étageVue de localisation Coupe des étages
  • Résultats
  • La procédure 1 objet volumique = 1 Lot Min / clic • Convertir pdf à tiff 1 /1 lot 3D =• objet fermé;d’image Rehaussement précision < 3mm / 1 1 Vectorisation • Paramétrisation de la vectorisation 0.5 / 120-30 min / 56-123 c.ConstruitConvertir l’image en vecteur PDF 2 / 1 / 48-115 • à partir d’un fichier • Nettoyage des vecteurs 10-25 • Géoréférencer le plan de localisation 5 / 4 Automatiser au maximum • 15 minutes/PC Moins deExtraire chaque lot et obtenir sa hauteur 2-3 / 6-10Modélisation 3DLot 3D • Apparier avec le plan de localisation conserve son matricule d’origine9-16 et ajouter un facteur échelle 1 / 10 min / 46-75 c. • Extrusion des lots cadastraux 1-2 / 5-18 Lot 3D • Finaliser ses mesures officielles conserveles lots 3D (soustraire les murs porteurs et les portes) 5 / 31 Total : 20-30 min. / 102-198 clics
  • 3D PDF The 3D models
  • 3D PDF
  • CONCLUSIONS ETRECOMMANDATIONS
  • Résultats Phase de vectorisation– Les flèches se fusionnent avec les limites des lots.– Plusieurs types de segments (lignes pointillées, lignes pleines, etc.)
  • RésultatsPhase de vectorisation • Orientation • Position
  • Résultats Phase de modélisation• 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!
  • Résultats Détails à modéliserPorte = objet à soustraire Mur porteur = objet à soustraire
  • CONCLUSIONS ETRECOMMANDATIONS
  • Exemples de niveau de détail MRNF Level 1 Notaire 2 Level Municipalité Arpenteur-géomètre MRNF MRNF Notaire 3 Level Notaire 4 Level Municipalité Municipalité Arpenteur-géomètre Arpenteur-géomètre
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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
  • QUESTIONS ?
  • Niveau de généralisation4. Toutes les limites des lots, avec 3. Toutes les limites des lots sans mesures mesures officielles officielles 5,10 8,792. Toutes les limites des lots sans 1. Seulement les limites externes des mesures officielles (hauteur fixe par lots mais très généralisées rapport au plafond)* 1 et 2 : perte partielle de la distinction des parties communes et privées
  • Étapes du projet
  • Nettoyage• 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, Couche Nombre intervention Nombre de clic Temps requis (min)• Vue de localisation Statistique: 3 11 1 Étage 1 16 50 6 Étage 2 48 152 9 Étage 3 48 148 9
  • Workbench FME Assemblage Nettoyage
  • Paramètre Vectorisation• Minimal length of polyline 2 pixels• Precision: 2.5 pixels• Straight lines recognition precision: 50%
  • Cadre d’analyse - Précisions 3 2Élevé 100% Élevé 100%• MRNF – Foncier •Ville de Québec – Design, Architecture et• Ville de Québec – Arpentage et PatrimoineCartographie • Ville de Québec – Arpentage et 4 Cartographie • Notaires Modéré 100%
  • Limites du lot: Logiciels retenus Logiciel Coût Automatisation Qualité du rendu RasterDesign $$$ * ** RasterVect $ *** *** VHPybrid CAD $$$ *** *** WinTopo gratuit ** **Légende :$ : < 500 * : faible$$ : 501-1499 ** : moyenne$$$: > 1500 *** : grande
  • Modélisation• Technique de modélisation retenue – Extrusion + soustraction de primitives• Exploration des logiciels Convivialité des Possibilité ajout Logiciel Coût Temps outils script AutoCAD $$$ * ** ¤¤¤ FME $$$ *** nulle ¤¤ MicroStation $$$ ** ** ¤ Légende : $ : <500 * : faible ¤ : rapide $$ : 501-1499 ** : moyenne ¤ ¤ : moyen $$$: > 1500 *** : grande ¤ ¤ ¤ : lent
  • Visualisation Possibilité Reconnaissance Mesures Facilité à Logiciel Coût ajout des couches disponibles naviguer contexte ArcScene $$$ Oui Non *** Oui FME Data $$$ Oui Non *** Non InspectorLandXplorer $$$ Non Oui ** Oui Myriad 3D Gratuit Non Oui *** Non Reader Pdf3D $$ Oui Non *** NonGoogle Earth Gratuit Oui Oui *** OuiLégende :$ : <500 * : faible$$ : 501-1499 ** : moyenne$$$: > 1500 *** : grande