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POLITIQUE DE PARTENARIAT, OU COMMENT L’UNION FAIT LA FORCEPrésentation d’échanges d’avenir, tous aussi porteurs, qu’ils soient institutionnels, scientifiques ou commerciaux.

:: solutions VOS QUESTIONS ET NOS RÉPONSES :: infos géo L’ENSG SE MESURE AUX MOSQUÉES DU YÉMEN:: zoom sur… VOL DE NUIT, UNE PREMIÈRE :: rencontre JEAN-LOUIS ÉTIENNE, NOUVELLE MISSION EN ARCTIQUE

IGNMAGAZINEl e m o n d e d e l ’ i n s t i t u t g é o g r a p h i q u e n a t i o n a l / N O 4 5 / J A N V I E R - F É V R I E R 0 8 / w w w . i g n . f r

:: édito

Bimestriel de l’Institut géographique national, Direction générale : 9, avenue

de Paris, 94300 Vincennes. Siège social : 73, avenue de Paris,

94165 Saint-Mandé Cedex.Tél. : 01 43 98 80 00.

ISSN : 1624-9305. CPPAP : 0211 B 07727.Directeur de la publication : François Brun.

Directrice de la rédaction : Anne-Catherine Ferrari.

Rédacteur en chef : Denis Cottin,

assisté de Jean-Marc Bornarel.

Comité de rédaction : E. Aracheloff, M. Bacchus,

B. Bèzes, A. Bonnaud, C. Cecconi, J.-E. David, E. Dormond,

F. Gallois, J. Giralt, P. Guhur, J.-F. Hangouët, M. Jeannot, P. Laulier,

G. Martinoty, C. Molina, F. Robbiani, C. Sabah, J.-M. Viglino.

Ont participé à ce numéro : J. Charmoille,

T. Clévédé, P. Guhur, G. Hochet, R. Loyant.

Conception éditoriale et graphique :146, rue du Faubourg-Poissonnière, 75010 Paris.

Tél. : 01 53 21 21 00.

Couverture : Laurent Rousselin / IGN – Création

Skertzo pour Amiens Métropole (2007).

JANVIER 2008* le 12, PORTES OUVERTES Marne-la-Vallée (Seine-et-Marne)

La journée portes ouvertes de l’École nationale des sciencesgéographiques (ENSG).

* DU 21 AU 22, GMES FRANCEMontpellier (Hérault)

Global Monitoring forEnvironment and Security,l’information pour la gestion de l’environnement et des territoires, à Agropolis International.

JANVIER-FÉVRIER 2008* Du 30 janvier au 1er février, SALON IMAGINA Monaco

Au Grimaldi Forum, le rendez-vous des industriels de la 3D en Europe. Trois journéesconsacrées successivement aux collectivités locales, aux urbanistes et architectes,puis aux paysagistes.

FÉVRIER 2008Marne-la-Vallée (Seine-et-Marne)

* Le 5, FORUM GPS

Utilisation des réseaux GPSpermanents dans les applicationsliées au BTP, à l’ENSG.

* Le 6, FORUMPHOTOGRAMMÉTRIE

Les systèmes de numérisation 3Dmobiles, à l’ENSG.

* Le 7, FORUM SIG-CARTO

Pour le développement de nouveaux modes de transport, à l’ENSG.

:: actualités03 Nouveautés, livres, bons plans, informations…

:: grand angle06L’Institut géographique national a considérablement

renforcé et étendu sa politique partenariale, avec commefacteur déterminant la dématérialisation des données.

:: solutions15 Posez vos questions par téléphone ou par courriel :

l’IGN vous répond.

:: infos géo16 Depuis 2004, des élèves de l’ENSG procèdent au levé

de plusieurs mosquées. Une collaboration avec les expertslocaux pour la préservation d’un patrimoine exceptionnel.

:: zoom sur…18 Dix ans après le premier test de sa caméra adaptée à la

prise de vue aérienne, l’IGN réitère, mais de nuit cette fois.

:: rencontre22 Jean-Louis Étienne et l’expédition Total Pole Airship.

:: sommaire n o 4 5 / j a n v i e r . f é v r i e r 0 8 / w w w . i g n . f r

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IGNMAGAZINE :

Inaugurant le 5 décembre 2007 la version 3D du Géoportail, le ministre Jean-Louis Borloo y a vu « un formidable outil de mise en cohérence des métiers, des traditions et desnouvelles missions du ministère du Développement durable ».Il a invité à « aller chercher d’autres partenaires […] pour faire du Géoportail l’encyclopédie du développement durableen France et, pourquoi pas, un jour, d’Europe! » De fait,coproduction et partage d’informations sont les conditionsd’une cartographie moderne : riche, interactive, évolutive. Cette conviction habite l’ensemble de nos actions, dont IGNMagazine propose quelques exemples : échanges avec le conseilgénéral de Seine-et-Marne pour un enrichissement réciproquedes données; survol nocturne d’Amiens, qui permet à noschercheurs d’expérimenter leur caméra numérique en situationextrême et au syndicat intercommunal de la périphérie de Parispour l’électricité et les réseaux de communication d’envisagerune innovante cartographie de l’éclairage urbain; nos élèvesingénieurs au Yémen pour réaliser, sous l’égide du Fonds social de développement, la mesure de mosquées historiques…C’est le sens de notre engagement dans le Géoportail : 2008sera l’année de son enrichissement partenarial.

françois brun, Directeur général de l’IGN

échanges et partenariats

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IGN MAGAZINE _ no 45 _ janvier.février.08 _ 3

Le Géoportail tout 3D

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/// L’Atlas routier et touristique France de l’IGN est mis à jour chaque année. Il présente une cartographie claire au 1 : 250000 pour repérer les meilleurs itinéraires. Il intègre la nouvelle numérotationde routes, un tableau des distances et un index des communes. La position des radars fixes est représentée par des pictogrammessur routes et autoroutes. Par ailleurs, il comporte les plans détaillésde trente-deux villes de France avec index des rues. C’est le compagnon de route indispensable pour savourer en toutequiétude la découverte du pays le plus visité au monde

par les touristes étrangers. Ce qui explique la déclinaison des légendes en six langues.atlas routier et touristique france 2008, ign, carte au 1: 250000 i 16 € (reliure spiralée)

premier de l’atlas

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Du neuf sur le Vieux Port

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PRESSE

LIVRE

/// Au sein de la gamme de plans de ville IGN(88 références), une nouvelle édition sort du lot en ce début d’année 2008 : Marseille.En comparaison avec la publicationprécédente, le plan a été totalement repensé.D’abord, il est désormais orienté sud-nord : en effet, il n’y a pas si longtemps, lesMarseillais avaient coutume de représenter la ville selon une orientation ouest-est — pensez à la représentation du Vieux Port ! —,et l’IGN faisait de même. Ensuite, grâce à

cette nouvelle orientation, il couvre l’intégralitéde la commune phocéenne (la deuxième plusvaste de France !), ce qui n’était pas le cas de l’édition précédente, dans laquelle certainsquartiers avaient été sacrifiés (une penséeaux habitants de Saint-Mitre…). Désormais, de l’Estaque à Callelongue, le plan de MarseilleIGN, c’est le plan de tous les Marseillais !plan de ville marseille aubagne et son agglomération, ign, carte au 1 : 13 000i 4,50 € (avec livret)

/// Gilles Lapouge retrace l’aventure des hommesqui ont transporté une stèle formant frontièreentre le royaume du Portugal et les possessionsespagnoles. Elle fut découverte il y a quelquesannées au plus profond de la forêt amazonienne.Un roman d’aventure où histoire et illusion seconfondent, féerie équatoriale pleine de couleurs,de pièges et de mirages. Un parallèle aussi avec leshommes de terrain de l’IGN, géomètres de tempsplus modernes qui ont borné le désert vert entrela Guyane et le Brésil au cours des années 1950. la mission des frontières, gilles lapouge, le livre de poche, réédition d’octobre 2006,438 pages i 6,95 €

SERVICE

contacts presse ign / Emmanuelle Dormond 0143988305 / Thomas Klimek 0143988591 / [email protected]

/// Précision : les deux images d’extraction d’arbres parues en page 8 du no 43 d’IGN Magazinesont issues de la thèse de Guillaume Perrin (cotutelle INRIA - École centrale Paris), dont les travauxont été conduits à l’INRIA, en partenariat avec l’IFN pour les données.

///« Rien que la France, mais toute la France[…]. La deuxième version du Géoportail* […] se présente comme un véritable site d’informationgéographique, [donnant] accès à l’ensemble des données publiques concernant le territoire:cadastre, données environnementales, risquesnaturels… Le pari est ambitieux et en fait une première mondiale. Le site proposait déjà une vision en trois dimensions de n’importe quelendroit du territoire, à partir de 400000photographies aériennes retraitées et d’images du satellite Spot. Les cartes au 1 : 25 000 sontdésormais elles aussi en relief, grâce à une technologie de projection sur un modèlenumérique. […] Le plus important n’est cependantpas là, mais dans ce qui est à venir. « C’est un fantastique outil pour poursuivre le Grenellede l’environnement, s’enthousiasmait Jean-LouisBorloo, ministre de l’Écologie, du Développementet de l’aménagement durables [inaugurant la version 3D]. C’est aussi un progrès de la démocratie, car il permet de mettrel’information à disposition de tout le monde. »Frank Niedercorn, Les Échos, 6 décembre 2007* Pour en bénéficier, il faut télécharger le logiciel Terra Explorer(compatible Windows). Les utilisateurs de Linux et Mac OS Xprofiteront de ce service en 3D en ce début d’année.

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MESURE

MONT BLANC MONTÉ EN NEIGE

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/// La nouvelle mesure du mont Blanc, réalisée par un groupe de scientifiques,d’étudiants, de géomètres-experts de Haute-Savoie et de guides, soutenus par l’Ordre des géomètres-experts et Leica Geosystems, a été calculée par l’IGN. Ce calcul faitapparaître une élévation de sa hauteur de 2,15 mètres par rapport à la précédente mesure,effectuée en 2005. Le toit de l’Europe n’a donc jamais été aussi haut en culminant, au16 septembre 2007, à 4810,90 mètres. Aussi paradoxal que cela puisse paraître, l’accumulationde la neige au sommet, cause de cette élévation, est due au réchauffement climatique. En effet, comme l’a précisé dans La Charente libre (15 octobre 2007) le météorologuechamoniard Yan Giezendanner, « le climat change, nous enregistrons une plus grandefréquence des vents d’ouest, qui amènent des pluies avec des températures plus élevées.Cela apporte en été de la neige collante au-dessus de 4000 mètres, augmentant ainsi le volume et la hauteur du mont Blanc. […] Nous assistons donc à un phénomène curieuxavec le réchauffement climatique. Dans les Alpes, les glaciers d’altitude grossissent, alorsque ceux [de] moyenne altitude fondent, rétrécissent et sont menacés de disparition. »

> Antenne GPS au sommet du mont Blanc.

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/// Après le lancement, en mars 2007, de la carte La France de Vauban,l’IGN s’est associé à l’exposition « Vauban bâtisseur du Roi-Soleil » pour mettre en valeur le fonds cartographique produits par ce grand architecte militaire et archivé au sein de sa cartothèque. Ce fonds constitue un patrimoine culturelunique et pourra être vu par le grand public dans le cadre de cette remarquable exposition. Celle-ci est coproduite par la Cité de l’architecture et du patrimoine, le musée des Monuments français et le musée des Plans-Reliefs. Elle entendproposer une vision globale de l’œuvre de Vauban en intégrant ses réalisations à la fois dans le domaine des fortifications, de l’urbanisme et de l’architecture.« vauban bâtisseur du roi-soleil », jusqu’au 5 février 2008 au palais de chaillot,1, place du trocadéro-et-du-11-novembre, paris XVIe

i + i www.ign.fr i + i www.citechaillot.fr

IGN MAGAZINE _ no 45 _ janvier.février.08 _ 5www.ign.fr

/// À la fin de 2007, l’Institut géographique nationals’est multiplié sur les salons. Producteur et diffuseur de l’information géographique, il a ainsi répondu présent au Salon des maires et des collectivités locales (du 20 au 22 novembre). Maître d’œuvre du Portail des territoires et des citoyens, l’IGN a présenté le Géoportail®

3D et ses services en ligne, ainsi que les nouveaux produits de sa gamme professionnelle : démonstrations de Comunaleo® (solution de gestion communale pour les petites communes et leurs intercommunalités),d’Édugéo® (service géographique à vocation pédagogiquepour les professeurs et élèves des établissementsscolaires), révélation de ses nouveaux produits « image »,FranceRaster®, Pictometry®, BD ORTHO Agglo®, ainsi que de BATI 3D®, modélisation 3D de zones urbaines. De son côté, l’ENSG n’a pas manqué les grands rendez-vousde l’enseignement supérieur : Salon de l’étudiant (du 22 au 25 novembre) et Salon des grandes écoles (du 14 au 16 décembre). En effet, la géomatique, nouveaunom donné aux sciences et techniques de l’informationgéographique, est un domaine extrêmement séduisant qui mène à un secteur professionnel en plein essor. Étudiants et parents sont venus en nombre se renseigner sur les formations et les métiers liés à ces nouvellestechnologies, et les rencontres avec des professionnels de la géomatique ont été l’objet de fructueux échanges. Enfin, l’IGN a montré à Pollutec (du 27 au 30 novembre)différentes applications de ses données en matièred’environnement. En les organisant autour de la symboliquedes quatre éléments : la terre (communiquer autour d’un projet d’aménagement urbain dans une localité avec Géoportail®), l’air (localiser les meilleures zonesd’implantation éolienne grâce à la modélisation de BD TOPO®), l’eau (identifier les propriétés concernéespar un risque d’inondation avec BD PARCELLAIRE®) et le feu (préparer un plan de prévention des risquestechnologiques grâce aux données du RGE®).

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Vauban en majestéEXPOSITION

L’IGN sur tous les frontsSALONS

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> Salon des maires et des collectivités locales. > Salon Pollutec.> Salon des grandes écoles.


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> Survol topographique (en rouge) et bathymétrique (en bleu) du littoral varois.

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PARTENARIATSDepuis la constitution

du Référentiel à grande échelle

(RGE) et, plus récemment, avec l’ouverture du Géoportail, l’Institut géographique national

a considérablement renforcé et étendu sa politique partenariale. Un troisième facteur

a joué un rôle primordial : celui de la généralisation de l’informatique et la dématérialisation

des données, qui ont ouvert un champ immense à l’échange et à la communication.

L’union fait la force

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IGN développe trois types de parte-nariat : institutionnel, scientifiqueet commercial. Leurs fondementset leurs objectifs sont distincts, ainsi

que les détaille Gilles Martinoty, chargé de mis-sion et des partenariats nationaux : « Un parte-nariat institutionnel repose avant tout sur l’ob-jectif de mutualisation des données produitespar l’Institut, les services déconcentrés de l’État et les collectivités territoriales afin de supprimer les redondances et les doublons. »Ainsi, les services départementaux d’incendie etde secours (SDIS) remontent des « alertes » surles routes, les bâtiments et les adresses. Enéchange, l’IGN leur fournit BD TOPO® et BDADRESSES® mises à jour et enrichies de leurspropres données. « D’autres relèvent plus de nouvelles productions ou d’enrichissementsservant à compléter le RGE. C’est le cas du par-tenariat avec la Direction générale des impôts :si nous pouvons constituer la BD PARCELLAIRE®,c’est parce que la DGI nous a communiqué le cadastre », ajoute Gilles Martinoty.Les partenariats scientifiques sont de naturedifférente. Les laboratoires de l’IGN échangentcodes et programmes de recherche avec d’autresstructures scientifiques sans restrictions ni contraintes de résultats. « L’objectif consisteà trouver des partenaires apportant un com-plément de financement et une aide logistiqueà la mise en œuvre de processus pour lesquelsnous ne possédons pas une certitude com-plète sur leur aboutissement ou leur adéqua-tion à un besoin spécifique. »

Les partenariats commerciaux et techniques,eux, relèvent d’un besoin de valeur ajoutée com-plémentaire au cœur de métier de l’IGN, soitdans un souci de service public, soit pour qu’unproduit gagne en attractivité et puisse être com-mercialisé avec les meilleures chances de suc-cès. Gilles Martinoty précise : « Un certain nom-bre de choses sont tangentes à la sphère denos compétences, mais elles n’y sont pas incluses.C’est pourquoi nous montons des coproduc-tions avec des sociétés spécialistes des logi-ciels de survol d’un itinéraire ou de simulationde la croissance de la végétation dans le temps. »

Quoi qu’il en soit, toutes les formes de partenariatsont régies par le code des marchés publics.

UN ÉCHANGE FRUCTUEUX ET ÉQUILIBRÉ

Sa proximité avec la capitale, ses deux cours d’eaunavigables et son réseau de canaux font du dépar-tement de la Seine-et-Marne une terre d’échanges.Il couvre une superficie à forte diversité naturelle,historique, culturelle et urbaine et demeure le« poumon vert » de l’Ile-de-France. Il a connu l’es-sor fulgurant des villes nouvelles de Sénart et deMarne-la-Vallée et une véritable explosion démo-graphique au début des années 1990.

DÉCRYPTAGE

> Trois modes de partenariat

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• La concession de droit d’auteur ou de producteur de données : l’IGN est seul diffuseur du RGE, les données fournies étant « RGE compatibles ». L’apport du fournisseur est alorsexplicitement mentionné.

• La co-production : les données sont coproduites en copropriété par les partenaires. Les apports de chacun sont dans la copropriété; la diffusion est faite par l’IGN. Le partenaire dispose d’un droitd’utilisation pour son usage interne.

• La co-édition : les partenaires coproduisent les données et les diffusent l’un et l’autre. Il s’agit là d’une forme ultime de modalités de partenariats pour l’intégration de données.

> Modélisation de la croissance des végétaux par GVA (à gauche); le cadastre est calé sur la BD ORTHO® haute définitionde l’IGN (à droite) : la cartographie 3D des villes peut alors être réalisée (référentiel TPM – centre-ville d’Hyères).

/// Les élus locaux sont toutparticulièrement demandeursd’information géographiqueen matière d’aide à la décision et d’évaluation des risques. Ils le sont également parce queles renseignements fiables et précis constituent une aide à la création d’entreprise. C’est tout le tissu économiqueet social qui est en jeu.

Alain Dupé, de TPM, est enposition d’affirmer : « Nouspercevons une très netteévolution de l’impact del’information géographique à leur niveau. Il y a peu de temps, le service rendu leur semblait limité par le tempsd’acquisition, son organisation,les logiciels, le matériel àacquérir et toute la normalisation

qui permet d’échanger et de superposer les couchesd’informations. Désormais,dans leur immense majorité, ils ne se posent plus la question de savoir s’il faut y avoir recours, mais s’ils ont les moyens de le faire. La mutualisation est un moyende partager ces nouvellestechnologies. »

le point de vue des élus l’information géographique est passée dans les mœurs

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> Assemblée communautaire de la communautéd’agglomération Toulon Provence Méditerranée (TPM).


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cipalement départementales et dans une moindremesure sur les nationales, et sur le réseau auto-routier. Nous fournissons les mises à jour duplan départemental des itinéraires de prome-nade et de randonnée (PDIPR) et celles des bâti-ments, en particulier les collèges et les lycées.Donc, nous enrichissons les bases de l’IGN dansle cadre de la convention. »

EN ATTENTE DU VECTORIEL INTERACTIF

Quelles peuvent être les attentes complémen-taires du conseil général? Denis Asselin est for-mel : « Le Géoportail va dans la bonne direction!Nous gérons déjà deux cents couches d’infor-mations thématiques. Le jour où nous pourronsy intégrer certaines de nos propres données,faire une carte avec celles de l’IGN, du BRGM,ou de la Diren…, un grand pas aura été franchi.Pouvoir accéder à des données stockées surdes serveurs distants et être en mesure de lesagréger, là réside l’avenir! » Toutefois, Denis Asselin émet une réserve : la donnée image de la BD PARCELLAIRE® luisemble excellente pour offrir un service rapideau plus grand nombre à travers une visualisationqui permet de situer les lieux (une parcelle pré-emptée, par exemple), mais « un SIG est avanttout un outil de traitement et d’analyse. En cesens, nous sommes confrontés à une limite :l’absence de vectoriel interactif, un handicappour satisfaire nos besoins. Mais, dans une

Cette diversité constitue un laboratoire pour l’exploi-tation d’un système d’information géographique, dontles premières bases furent posées en 1993, commele relate Denis Asselin, chef du service SIG au conseilgénéral : « À l’époque, nous avions choisi de colla-borer avec l’Institut d’aménagement et d’urbanismede la région Ile-de-France (Iaurif), parce qu’il tra-vaillait au 1 : 5000, une échelle qui nous convenait.Peu à peu, l’Iaurif s’est rapproché de l’IGN en inté-grant la BD ORTHO® en 1999. Cela donnait beau-coup plus de cohérence entre les données qu’il nousfournissait. Si bien que, lorsqu’en 2004 l’IGN nousa proposé un partenariat pour mettre à jour le RGE,nous avons accepté. Nous avons jugé que ce seraitune solution pour disposer de données de bonnequalité et d’une fréquence de mises à jour plus régu-lière. Et surtout, c’est un référentiel national. » Le conseil général a choisi de n’inclure dans la conven-tion que les thèmes qui sont, pour lui, des donnéesde référentiel incontournables : routes, voies ferrées et hydrographie. S’y ajoutent des donnéesimages, le SCAN 100®, le SCAN 25®, et une licenceélargie de droit de reproduction électronique qui luiouvre une possibilité de diffusion sur l’intranet. Il aégalement acquis la BD PARCELLAIRE® sur le dépar-tement, mais hors convention.« Nous avons en quelque sorte un RGE, même sinous n’avons pas souscrit à son intégralité.En échange, nous transmettons, tous les trois mois,une mise à jour “différentielle” de ce qui a changédepuis la livraison précédente sur les routes, prin-

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• 43 cantons.

• 514 communes.

• 1 232 000 habitants (1999).

• L’un des réseaux de communication les plusdenses de France avec :

– 3 gares TGV, 4 lignes RER ;

– 300 km de voies navigables ;

– 320 km d’autoroutes ou de voies rapides ;

– 480 km de routes nationales ;

– 4 000 km de routes départementales.

• 340 000 hectares de surface agricole utile(60 % des surfaces agricoles d’Ile-de-France).

• 2 sites classés au Patrimoine mondial de l’humanité (Fontainebleau et Provins).

• 14 espaces naturels sensibles ouverts au public.

> La Seine-et-Marne

EN CHIFFRES

> Atlas de la biodiversité de Seine-et-Marne. Protocole de suivi des chiroptères, circuit de collecte des informationspar des ultrasons émis par les chauves-souris.

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> Population par commune en Seine-et-Marne en 2005.

> Carte des communautés de communes,d’agglomération et des syndicats d’agglomérationnouvelle de Seine-et-Marne.

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première approche, les données fiables,précises et à jour que l’IGN nous fournit consti-tuent un socle solide et fonctionnel ».

UN PARTENARIAT SCIENTIFIQUE TRIPARTITE

Dans un premier temps, la communauté d’ag-glomération de Toulon Provence Méditerra-née (TPM) s’était engagée avec l’IGN dans unpartenariat reposant sur BATI 3D®, le pro-gramme de modélisation volumétrique et auto-matique des bâtiments du laboratoire« Méthodes d’analyse et de traitement d’imagespour la stéréorestitution » (Matis). TPM regroupeonze communes, dont certaines, comme Toulon ou La Seyne-sur-Mer, étaient techno-logiquement très avancées. L’objectif de TPMétait de se doter d’un SIG communautaire fédé-rateur qui soit en mesure de satisfaire lesbesoins de chacun. TPM a donc décidé de constituer son propreréférentiel, fondé sur le cadastre de la DGI enformat PCI vecteur, et de lui adjoindre uneortho à la même précision, entre 10 et 20 cen-timètres au sol, produite par l’IGN. Parallèle-ment, le service d’aménagement, qui piloteplusieurs projets à La Seyne-sur-Mer autourdes anciens sites des chantiers navals, a demandé qu’en soient réalisées des maquettesvirtuelles en 3D, avec modélisation des toi-tures et incrustation des façades, afin d’aideraux décisions du jury. Cette exigence a pu êtresatisfaite grâce à un prototype de la chaîneBATI 3D®, permettant ainsi de valider ce nouveau processus de production et d’accom-pagner de nouvelles demandes de modélisa-tion 3D. La réflexion stratégique d’aménage-ment et d’urbanisme de TPM a été étendueaux trente et une communes du schéma de cohérence territoriale (Scot).

LA MODÉLISATION DU LITTORAL : LITTO 3D®

Le second partenariat découle du premier. Il est tripartite, regroupant l’IGN, TPM et leService hydrographique et océanographiquede la Marine (Shom). Il consiste à modéliseren 3D le littoral varois. Cette opération, par-tielle dans un premier temps, pourra s’étendreà la totalité du littoral. Alain Dupé, chef deservice banque de données et SIG de TPM,

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> Modélisation du littoral varois réalisée à la hauteur de la presqu’île de Giens avec Litto 3D®.

sondeurs et lidarspetit inventaire des techniques utilisées en bathymétrie et topographie

� Bathymétrie : mesure des profondeurs de l’océan pour déterminer la topographie du sol de la mer. /// Les bateaux sont équipés de sondeurs multifaisceaux et latéraux. Ils fonctionnent selon la techniquedite des « faisceaux croisés ». Une impulsion sonore est émise au travers d’un lobe d’émission étroit dans la direction longitudinale (de l’ordre de 1 à 5 degrés) et large transversalement (typiquement 150 degrés)./// Les avions utilisent des lidars (lasers bathymétriques aéroportés), qui travaillent sur deux fréquences :le proche infrarouge, qui sonde la surface de l’eau, et le vert, qui pénètre en profondeur. � Topographie : mesure puis représentation sur un plan ou une carte des formes et détailsnaturels et artificiels visibles sur un terrain donné. /// Le calcul du relief terrestre repose sur des lidars aéroportés travaillant sur une fréquence : le proche infrarouge (IR topographie). Ils produisent des modèles numériques de surface (MNS),d’où découlent des modèles numériques de terrain (MNT).

• Selon Virtuel City, le GPS en 3D est déjà prêt et devrait sortir courant 2008. La technologie desprocesseurs aptes à tout streamer existe. Il reposera sur une architecture de type BD TOPO

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enrichie de street mapping, il va, dans unpremier temps, concerner deux mille bâtiments à Paris, puis quarante-trois villes en France.

> Le GPS en 3D

DÉCRYPTAGE

> Modélisation de montée des eaux. En haut : niveau 0 mètre, sans surcote. En bas : surcote de 1 mètre.


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> Le réseau Natura 2000 sur l’aire du Scot ProvenceMéditerranée.

> L’occupation du sol en 2003 sur l’aire du ScotProvence Méditerranée.

> Orthophotographie haute définition du port de Toulon réalisée par l’IGN.

en détaille les objectifs et les modalités : « Trèsvite, nous avons été en contact avec le Shom,qui est venu nous présenter un nouveau projet Litto 3D® Méditerranée tenant comptedes acquis du travail récemment abouti sur legolfe du Morbihan. Il correspondait égalementà nos besoins puisque nous gérons, territoiredu Scot compris, 66 % du littoral varois, et queles activités portuaires, touristiques et immo-bilières y sont très importantes. Nous avonsdéfini deux zones prioritaires nous intéressantau premier chef : la baie du Lazaret, en rade de Toulon, et la presqu’île de Giens, à Hyères,qui présente la caractéristique rarissime d’êtreun double tombolo, île reliée à la terre fermepar dépôts de sédiments. »Or les objectifs de TPM coïncident avec les inté-rêts spécifiques mais convergents des autrespartenaires : le département envisage d’aména-ger des routes départementales le long de la baiedu Lazaret et souhaite améliorer la gestion portuaire et le contrôle des mouillages, qui dété-riorent les fonds. L’IGN et le Shom en attendent également desréponses à leurs propres préoccupations. « L’Institut, poursuit Alain Dupé, est particuliè-rement intéressé par une de nos probléma-tiques : Hyères subit des inondations récur-rentes dues à un petit fleuve côtier, le Gapeau.Nous avions besoin du relevé topographiqueaérien de son bassin versant pour en détermi-

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ner les causes. l’IGN est en train de le faire,dans le cadre de la prévention des risques.Ce qui lui permet de tester le nouveau lidar(tête laser topographique) qui équipe l’un de ses appareils. Nous souffrons aussi d’unediscontinuité entre la définition altimétriquede la terre et celle de la mer. Et c’est là quele Shom intervient. Les relevés bathy-métriques qu’il réalise à partir de ses lasersmultifaisceaux embarqués sont suffisam-ment précis. Malheureusement, les bateauxne peuvent accéder aux zones dont la pro-fondeur est inférieure à cinq mètres et lesonar multi-faisceaux n’est pas rentable pourdes profondeurs inférieures à dix mètres. Or, ce sont elles qui sont le plus sollicitées etsur lesquelles nous avons le moins de connais-sances. Nous les avons confiées, par appeld’offres, à la société privée Eurosense, spé-cialiste de la bathymétrie aéroportée. »

DU MORBIHAN AU VAR

Catherine Le Roux, chef de la cellule bathy-métrie et chef de projet Litto 3D® au Shom,décline les similarités et les différences entreles deux opérations du golfe du Morbihan etdu littoral varois: « Nous avons utilisé le mêmematériel de bathymétrie embarquée. Nousn’expérimentons pas, comme l’IGN, un nou-veau laser. Pour nous, l’innovation se situeailleurs : nous voulons valider des para-

• 11 communes : Carqueiranne, La Garde,Hyères, Ollioules, Le Pradet, Le Revest-les-Eaux,Saint-Mandrier-sur-Mer, La Seyne-sur-Mer, Six-Fours-les-Plages, Toulon, La Valette-du-Var.

• Siège : Toulon.

• Superficie : 328,54 km2.

• Population : 403 743 habitants (1999).

• Densité : 1 194 hab./km2.

• Date de création : 1er janvier 2002.

• Président : Hubert Falco.

> TPM : communauté d’agglomérationToulon Provence Méditerranée.

DÉCRYPTAGE


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mètres logistiques et techniques diffé-rents dans un nouveau contexte avant depasser à un projet plus ample : l’ensemble dulittoral français. En Bretagne, nous noussommes aidés des marées, très faibles enMéditerranée où, en revanche, nous devonstenir compte d’un effet de houle. Ainsi, surla presqu’île de Giens, nous avons des côtesau vent et des côtes sous le vent. La turbi-dité est moindre, mais les algues posidoniesnous gênent. Toutefois, nous pensons obte-nir des résultats exploitables jusqu’à plus de10 mètres de profondeur, alors que la moyennedans le golfe se situait entre 3 et 6 mètresen raison de cette turbidité. Enfin, en ce quiconcerne Litto 3D® Méditerranée, l’ensembledes collectivités locales est engagé dans leprojet, ce qui n’était pas le cas en Bretagne. »

LA PRÉVENTION DES RISQUES

Le bord de mer méditerranéen se caractérise parson artificialisation effrénée. Les aménagementsportuaires, immobiliers ou touristiques nécessi-tent souvent des endiguements et la construc-tion d’épis pour les protéger. On crée des plagesartificielles. Le domaine maritime est largementgrignoté par des structures installées dans l’illé-galité. Aujourd’hui, on sait que cette artificialisa-tion a une cascade de conséquences néfastes, enparticulier que le renouvellement du sable desplages naturelles ne se fait plus, faisant craindreune disparition du patrimoine existant. Les élus sont d’autant plus concernés par l’amé-nagement, l’environnement et la protection queles maires sont constamment sollicités pour infor-mer sur les risques. Or l’information donnée peutêtre inexacte et se retourner contre eux. Ils ne

/// Cinq grands axes de servicessont proposés à partir de lacartographie 3D de Virtuel City.� « Voir et comprendre » :pour mieux visualiser les sujetstraités (par exemple, pour valider un permis de construire ou imager une présentation).� « Améliorer » : pour concevoir

et comparer les projetsd’urbanisme et d’architecture. � « Communiquer » : pourmontrer les stratégies urbainesd’aujourd’hui et de demain.Permet de montrer et valoriserune agglomération sur des portails comme Géoportail.� « Protéger » : pour assister

la sécurité civile, permettre de rapidement visualiser les accès, les fenêtres et les issues sur la 3D.� « Échanger » : intégrer lesdonnées techniques dans les SIGpour partager les informationsavec les entreprises ou les services qui en ont besoin.

la 3d, usages et services les cinq piliers de virtuel city

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> Projet d’insertion urbainedu tramway de Brest.

peuvent geler leur territoire sur lequel la pres-sion immobilière est énorme, mais savent queleur responsabilité est engagée. C’est pourquoiils sont très demandeurs des données précisesque Litto 3D® sera en mesure de leur fournir. TPM est au cœur du débat. « Notre but est deconstituer un référentiel objet, interactif, le plusprécis possible et qui corresponde aux besoinslocaux. Une altimétrie à plusieurs dizaines de centimètres, c’est insuffisant. Aujourd’hui,on parle de dix centimètres. Dans une premièreapproche, c’est bien, ce sera valable pour uneétude de faisabilité. Nous gérons une informa-tion stratégique, d’où la nécessité de travailler,au moins localement, à la parcelle et d’avoir uneortho haute définition », précise Alain Dupé.La communauté travaille sur un vaste territoireen « zoomant » sur les zones à intérêt priori-taire, selon des besoins précis. Mais la préven-tion des risques inclut bien évidemment le réchauf-fement climatique et la montée des eaux. SelonAlain Dupé, « le risque qui semble le plus àcraindre, dans ce domaine, c’est une plus forte

> Survol d’un site choisi, à 1 700 mètres d’altitude. Prises par des caméras IR-RVB et panchromatiquesobliques, les images orientées du bâti seront confrontées et fusionnées avec le cadastre vectorisé.

probabilité de tempêtes de type tropical dans leszones tempérées. Il faut être capable de modéli-ser ces phénomènes en regard des projets d’amé-nagement du bord de mer. C’est généralement aumoment du “grand flot de mars” (l’équinoxe) quel’on essuie les plus grandes tempêtes. Aujourd’hui,même en cumulant l’ensemble de ces paramètres,il est difficile de prévoir ce qui va réellement sepasser. Une manière d’y répondre consiste à effec-tuer cette modélisation de manière un peu aléa-toire, sans références à des phénomènes connus. »

UN PARTENARIAT TECHNOLOGIQUE

Parcourir à volonté l’espace et le temps, cela estdésormais à notre portée et se traduit en images3D haute définition, à l’intérieur desquelles nouspouvons nous déplacer et que nous pouvons sur-voler à notre guise. En quelques clics, transgres-sant le temps, nous représentons de quoi demainsera fait et revenons en arrière. La quatrièmedimension à notre service! Cette magie appliquéeau quotidien est le métier de la société Virtuel City,partenaire de l’IGN depuis 2005. Son coprésident,

> Pour en savoir plus

ADRESSES

i + i www.ign.fri + i www.seine-et-marne.fri + i www.shom.fri + i www.tpm-agglo.fr


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www.ign.fr

sorte la BD ORTHO® verticale des façades.Ensuite, nous mettons en place des services– publics et privés– autour de cette cartographie3D, telles des fonctions de sécurité civile ou de tourisme… Enfin, nous assurons lamaintenance du produit et ajoutons du conseilsur son utilisation et sa valorisation. »Le miracle provient d’une double sourced’acquisition : la première provient de clichésaériens très haute définition. Les images orientéesdu bâti sont traitées par calcul algorithmique. Il en résulte une volumétrie 3D non texturée. Au sol, un véhicule appelé « Snapcar », parcourtles rues en prenant des images géoréférencées3D des immeubles. À ce stade, les photographiesprovenant des deux modes d’acquisition fontl’objet d’une fusion volumétrique et l’imageriedes façades est réalisée. Fabrice Simondi émet une prédiction: « Toutesles agglomérations importantes posséderontbientôt leur cartographie en 3D. D’ici à mai 2008,Virtuel City aura terminé ce travail sur 48 villesfrançaises. À terme, les autres ne pourront pass’en passer. » Il conclut: « Ce qui nous intéressec’est de produire, mais de produire vite et beau-coup, d’autant plus que, un jour, la 3D, le géopo-sitionnement, les bases de données, les géopor-tails et la téléphonie mobile deviendrontconvergents. À plus long terme! » �

Fabrice Simondi, le résume en quelques mots :« Contrairement à une idée reçue, la technologietravaille beaucoup à simplifier les choses compli-quées. Ici, nous reléguons au second plan l’aspecttechnique des réalisations scientifiques et leurdonnons une apparence simple et efficace.»

LA MAGIE, MODE D’EMPLOI

En 2005, au cours des Journées de la recherchede l’IGN, Virtuel City prit la mesure de la pertinencedes travaux des laboratoires de l’Institut, en particulierdu Matis et du Cogit. L’ensemble des résultats de leurs recherches, et tout particulièrement de celles ayant trait à la production d’imagerieverticale des façades découlant du travail de NicolasPaparoditis, convergeait très rigoureusement avecles attentes de Virtuel City. Cette expertise, acquisedans les laboratoires de l’IGN pendant plus de dixans, a permis de développer un processus de production de bâtiments en 3D, plus connu sousle terme de BATI 3D®.Un partenariat fut donc signé pour le tramway de la ville de Brest. Fabrice Simondi ajoute: « Noussommes spécialistes de la modélisationprospective des espaces urbains en 3D. Notreobjectif, c’est de modéliser les villes en habillantl’austérité de la donnée scientifique pour larendre exploitable et la plus attrayante possible.Nous faisons aussi du street mapping, en quelque

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> Projet Simpyc : modélisation du panache des cheminés des navires sur Toulon - Côte d’Azur(paramètre dioxyde d’azote).

> Carte de bruit Lden : étude acoustique des portsde Toulon - Côte d’Azur et Brégaillon - La Seyne.

> Carte de bruit Lnight : étude acoustique des portsde Toulon - Côte d’Azur et Brégaillon - La Seyne.

> Le résultat obtenu de la fusion du travail sur la volumétrie appliqué aux façades des bâtiments. L’objectif à terme est de couvrir l’ensemble des villes du territoire français.

> Vectuel - Virtuel City

DÉCRYPTAGE

Virtuel City, filiale de la société Vectuel, fourniten cartographie 3D les grands espaces urbains.Elle assure, à la demande, la mise à jour dans ledéploiement et l’exploitation des données.

Elle produit la 3D et les imageries de façadesen deux définitions géoréférencées :

• Haute définition : Automatic Street Mappingpour la simulation.

• Moyenne définition : Industrial Sky Mappingpour le Web.

La volumétrie proposée repose sur une hautequalité géométrique :

• géoréférencement : X, Y, Z ± 15 cm ;

• interopérabilité SIG ;

• interopérabilité des données fournieslivrables en formats 3DS, KML, VFML, DXF, X.

i + i www.vectuel.com

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ici à cinq ans, la ville de Brest aurason tramway. Aujourd’hui le projetse concrétise, en s’appuyant sur

la technologie de Virtuel City. Yvon Puill, direc-teur du groupement SemTram, maître d’ou-vrage délégué pour la réalisation de la pre-mière ligne, exprime son enthousiasme quantà cette nouvelle manière de faire aboutir lestravaux d’urbanisme.« Ici, nous sommes un groupe d’ingénieurspossédant une culture scientifique et, lors-qu’il a fallu mener à bien notre mission deconcertation publique, nous nous sommesrendu compte que notre approche très tech-nique était incompréhensible pour la popula-tion. La loi nous oblige à expliquer à nos conci-toyens ce que l’on va faire, comment et pourquel budget. Le tracé d’une longueur de 15 kilo-mètres est déjà défini, mais nous voulionsdébattre de son infrastructure avec les futursusagers. L’idée d’une simulation 3D s’est trèsvite imposée. Pour appuyer notre démonstra-tion, il faut “donner à voir”. Nous commen-çons par faire de multiples études de faisabi-lité à l’échelle macroscopique, en tenant comptedes populations, des flux migratoires, etc. À lasuite de quoi, nous affinons par strates suc-cessives, jusqu’à aboutir à une définition suf-fisante pour lancer les appels d’offres et êtreen mesure de donner des directives extrême-ment précises aux entreprises. »

UN MÉDIA D’UNE RICHESSE EXTENSIBLE

« Nous avons fait figurer tout le bâti de la villele long du tracé. Nous avons texturé les façades.Un ruban de couleur vive représente l’itinérairedu tramway. Cela dit, nous allons utiliser cette


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> … La visualisation, cette fois-ci, montre le mêmequartier de Brest, celui de Pontanézen, après les travaux.

solution à d’autres fins. C’est en l’expérimentantque nous avons pris conscience de la richesse dumédia. Le produit est d’une telle précision quenous allons pousser le réalisme beaucoup plusloin. Ce qui était au départ un simple “donner àvoir” va atteindre une autre dimension. Dès quele design du tramway sera déterminé, nousl’intégrerons à la maquette en “live”. La circulationautomobile sera modélisée d’après le mode depensée des conducteurs. L’ensemble sera dynamiqueet sonorisé. Tout sera élaboré à partir de lamodélisation de Virtuel City. Nous cherchions unesolution à un simple problème de communication,nous avons acquis un outil très riche et trèspuissant. On a découvert l’Amérique! » �

i + i www.cub-brest.fr/trami + i www.letram-brest.fr

« ON A DÉCOUVERT L’AMÉRIQUE! »

D’

> Pour coller au plus près à la réalité des bâtiments, un large choix de textures de façades a été créé.

> Seuls les bâtiments situés le long du parcours du tramway et quelques monuments repères ont leur façade texturée.

> Visualisation du projet de construction du tramway de Brest (Finistère)…

> … Nouvelle visualisation, cette fois après la réalisation du projet.

> Visualisation d’un projet de rénovation urbaine à Saint-Ouen (Seine-Saint-Denis), avant les travaux…

> Virtuel City en vrai

RÉALISATION


:: solutions

GÉOPORTAIL

• Sur le site Internet de l’IGN, www.ign.fr, des professionnels apportent des réponses claires et détaillées qui, pour certaines, feront l’objet d’une publication dans IGN Magazine.

POSEZ VOS QUESTIONS

i + i www.ign.fr

• Sur votre site, j’ai consulté lecatalogue des formationscontinues. Pour former monpersonnel travaillant au CostaRica, est-il possible d’adapter cesmodules à nos besoins?

Le catalogue de formation continue constitue la basede l’ensemble des formations réalisées à l’ENSG dans le cadre de la formation professionnelle. Au sein de notre école, les enseignants et les concepteursde formation sont à même de construire un programme pédagogique adapté aux besoins du demandeur dans le domaine de la géomatique. En fonction des objectifs pédagogiques et du profil des stagiaires, un programme « à la carte » seraélaboré pour un minimum de cinq stagiaires, selon un calendrier établi d’un commun accord.Notre école a une grande expérience en matière de formation professionnelle à l’international puisque, ces dernières années, nous avons travailléavec le Viêt Nam, le Mexique, la Thaïlande ou encore la Libye. Les enseignements sont réalisés en français, mais peuvent l’être également en anglais ou en espagnol dans nos locaux de Marne-la-Vallée ou chez nos clients. Il est même envisagé à court termede faire de l’enseignement à distance grâce auxactivités de notre département d’e-learning. Pour laformation à l’étranger, notre filiale IGN FranceInternational peut aussi intervenir.

i + i www.ensg.eu i e-mail i [email protected]

L’IGN VOUSRÉPOND FORMATION

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• Pourquoi les bâtiments en 3D ont-ils la forme de cubes (sans toit) dans la fenêtre de visualisation du Géoportail?

Les maisons sont sous forme de cubes parce qu’ellessont issues de la Base de données topographiques del’IGN (BD TOPO®). La restitution photogrammétriquedes quinze millions de bâtiments de la base s’est faitesoit au niveau des chéneaux, soit au niveau desterrasses. Un calcul de la hauteur moyenne de chaquebâtiment a été réalisé pour définir la troisièmedimension, par rapport au modèle numérique de terrain(MNT) drapé de l’orthophotographie ou par un pointéphotogrammétrique au sol. Pour définir le MNT, nousavons recours à deux sources de données : cellesissues de la BD TOPO® et du RGE ALTI®.

En comparaison, dans BATI 3D®, qui est un processusautomatisé pour générer des modèles urbains en troisdimensions, les bâtiments sont modélisés par des faces.Ce ne sont plus des cubes. Les faces ont un plaquage(texture photographique) issu d’une prise de vue terrestreou aérienne à axe oblique. Le toit est « récupéré » del’orthophotographie. La base du bâtiment est collée sur leMNT sous-jacent construit en même temps. Le bâti offre,alors, tout le réalisme et la précision voulus en 3D.


:: infos géo

ous la direction de Marylène Bar-ret, archéologue restauratrice enposte à l’ambassade de France àSanaa (Yémen) et détachée au

Fonds social de développement (FSD) du Yémen,des enseignants de l’ENSG accompagnés desétudiants du mastère PPMD (photogrammé-trie, positionnement et mesures de déforma-tions), sont allés au Yémen pour y effectuerle levé de mosquées historiques sur le pointd’être restaurées. En effet, la documentationcomplète et précise d’un monument repré-sente la première étape de sa conservation.Cinq mosquées ont ainsi fait l’objet d’une cam-pagne de mesures complètes. Dans un premier temps, en octobre 2004, lapetite mosquée d’Asnâf, les grandes mosquéesde Sanaa et de Shibam-Kawkaban. Puis, enoctobre 2005, les mosquées d’Al-Ashrafieh etd’Al-Muzzafar, à Taez. Pour chacun de ces bâti-ments, des techniques classiques de topométrieont d’abord été mises en œuvre, permettantl’établissement d’un réseau de points d’appuimatérialisés principalement par des boules enplastique, localisés avec une précision centi-métrique dans un repère local. L’intérieur etl’extérieur des monuments ont alors été scan-nés par un appareil laser Mensi GS100. Cer-taines parties, soit d’un grand intérêt pictural,soit difficiles à scanner rapidement, ont faitl’objet d’une prise de vue stéréoscopique des-tinée à faire de la saisie 3D et des ortho-images.

L’utilisation conjointe des très volumineusesdonnées laser et des images ont conduit YvesEgels, alors chef du Dias (département ima-gerie aérienne et spatiale) à l’ENSG, à déve-lopper un outil logiciel spécifique, Cumulus,avec lequel il est aisé de produire, entre autres,des coupes et des élévations, c’est-à-dire lesproduits dérivés traditionnellement deman-dés par les architectes. La préparation desmissions, leur mise en œuvre sur le terrain,et le post-traitement des données ont éga-lement fait l’objet d’une formation spécifique,dispensée à une équipe yéménite chargée,à terme, de procéder elle-même à de sem-blables opérations au sein d’une unité récem-ment créée.Les experts yéménites identifiés dans diffé-rentes spécialités (architectes, géomètres,ingénieurs) par les enseignants de l’ENSG ontsuivi la deuxième opération de terrain, à Taez,durant deux semaines, puis deux sessions deformation à Sanaa, leur donnant les basesthéoriques nécessaires à la pratique des outilsutilisés pour le traitement, traduits en arabepour l’occasion. Ces fructueux échanges, à lafois pour le FSD, qui voit ses experts devenirplus autonomes, et pour l’ENSG, qui bénéficied’une structure accueillant de passionnantsstages, ainsi que de données pour les travauxpratiques de photogrammétrie, s’inscriventdésormais dans le cadre d’un accord de coopé-ration entre ces deux organismes. n

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VUE PANORAMIQUE

> La ville de Taez, avec la mosquée d’Al-Muzzafar au premier plan.

La mission en chiffres• topométrie : 4 tachéomètres, 10 trépieds du Survey Authority

of Yemen, 10 tripodes métalliques fabriqués sur place…

• prises de vue : 3 appareils photo numériques étalonnés à l’ENSG, 1 flash externe adaptable sur l’un des appareils pour les photos des plafonds, 300 photos de plafond prises à Sanaa et 120 à Shibam.

• relevés laser : 1 scanner laser piloté par micro-ordinateurportable, près de 100 heures de fonctionnement du scanner, environ 290 millions de points pour la grande mosquée de Sanaa et environ 43 millions depoints pour celle de Shibam.

À SAVOIR

POUR L’ENSGDepuis 2004, l’école a procédé à des levés de mosquées au Yémen,

première étape de leur restauration et de leur conservation.

RECUEIL AU YÉMEN

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IGN MAGAZINE _ no 45 _ janvier.février.08 _ 17www.ign.frwww.ign.fr

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DÉTAIL ARCHITECTURAL

> La grande mosquée de Sanaa, construite en 630.

MESURE

> Levé laser sur les toits de Sanaa, cité fondée au IIe siècle.

VUE MONUMENTALE

> La mosquée d’Al-Ashrafieh, à Taez, bâtie vers 1200.

GROUPE DE TRAVAIL FRANCO-YÉMÉNITE

> Cours théoriques dans les locaux du Fonds social du développement (FSD).

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CRÉPUSCULE ORIENTAL

> Vue de Sanaa, la capitale du Yémen, à la tombée de la nuit.

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Sur sollicitation du Sipperec, l’IGN a expérimenté

en avril 2007 une prise de vue numérique, aérienne

et nocturne. Une première complexe mais ouvrant sur de nouveaux horizons, notamment

en matière de gestion des ressources énergétiques et de l’environnement urbain.

:: zoom sur…

Vol de nuit

l y a un peu plus de dix ans, l’IGN, àtravers son laboratoire de rechercheen optique, électronique et micro-infor-matique(1) (Loemi), s’est lancé dans le

développement et l’industrialisation d’une caméranumérique adaptée à la prise de vue aérienne. Àl’époque, les appareils du marché s’étaient révé-lés peu adaptés aux contraintes d’une telle prisede vue. Pionnier en la matière, le 15 janvier 1996,l’IGN effectuait le premier vol « numérique » au-dessus de la ville d’Amiens (Somme).

retour sur amiens

Le 20 avril 2007, un avion du service des activi-tés aériennes de l’IGN a de nouveau survolé laville d’Amiens, cette fois pour réaliser une prisede vue un peu spéciale. La particularité de ce voltient à son heure inhabituelle : autour de 23 heures.

Il s’agissait en effet de tester les capacités descaméras numériques de l’IGN, maintenant opé-rationnelles dans des conditions extrêmes d’éclai-rement (en l’occurrence, la nuit).À l’origine de ce vol, on trouve une demande dusyndicat intercommunal de la périphérie de Parispour l’électricité et les réseaux de communica-tion(2) (Sipperec), dont l’une des missions, dans lecadre de sa compétence électricité, est la gestionde l’éclairage public pour le compte des communesfranciliennes qu’il représente. L’objectif principalde cette expérience était d’étudier les potentiali-tés de l’imagerie aérienne de nuit pour l’évalua-tion de la qualité du service rendu aux usagers parl’éclairage public. La photographie aérienne (dejour comme de nuit) est en effet un outil de com-munication, de partage d’information et de déci-sion, mais aussi et surtout, grâce aux qualités

radiométriques du capteur embarqué de l’IGN, unoutil objectif d’évaluation technique. Il s’agit en faitd’étudier deux nouvelles utilisations des imagesaériennes de nuit : le traitement de la nuisancelumineuse et la réalisation d’économies d’énergie.

une longue pose

La difficulté principale de ce type de prise de vueprovient du faible éclairage de la scène, nécessi-tant un temps de pose particulièrement long.La gageure était d’atténuer le déplacement del’avion pendant l’ouverture du diaphragme grâceà une plateforme stabilisée, dont l’alignementavec l’axe de vol, grâce au calcul de la dériveeffectuée dans l’image acquise par une caméravidéo spécifique, a permis une compensation defilé de 50 pixels, soit l’équivalent d’un temps depose de 200 ms! Les bons résultats obtenus lors

EXPÉRIENCE

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:: zoom sur…

www.ign.fr

pour un technicien), en dehors du réseau des ruesbien éclairées. Ainsi, les points lumineux à l’inté-rieur des zones sombres de l’image doivent êtregéolocalisés pour pouvoir être analysés efficace-ment : il faut avoir la possibilité de basculer d’unevue nocturne à une vue diurne de même géomé-trie, ou vers une carte ou un plan. Pour cela, lesimages nocturnes ne sont pas suffisantes, et l’IGNa utilisé une prise de vue antérieure, de jour celle-là, pour permettre la localisation.L’étalonnement de la caméra nécessite, de plus,un vol en fin d’après-midi, juste avant le vol noc-turne. Cette technique encore expérimentale,que seul l’IGN est en mesure de proposer, ouvredes horizons nouveaux en matière de gestiondes ressources énergétiques et, à l’heure du Gre-nelle de l’environnement, de nouvelles routesaériennes à explorer… �

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de ces premiers tests permettent d’ailleursd’espérer atteindre des temps de pose pluslongs, de l’ordre de 400 ms. Avec une résolu-tion d’environ 40 cm, la qualité des images, enparticulier la quantité d’information dans lesimages en fausses couleurs comprenant uncanal proche de l’infrarouge (éclairage de lavégétation), autorise dès à présent à envi-sager des applications de type radiométrique.

nouvelles routes aériennes

Des défauts sont apparents sur les images,dus au peu d’information collectée par les cap-teurs, en comparaison avec une prise de vuede jour. En particulier, le canal bleu est presquesans information en raison du faible rende-ment quantique des capteurs dans cette par-tie du spectre, et probablement d’une prédo-minance des éclairages à plus grandes longueursd’onde tels les éclairages au sodium. Une consé-quence directe est le bruit introduit dans l’imageen vraies couleurs sous la forme de bandesbleues qui peuvent apparaître sur les imageslorsqu’on effectue une balance des blancs(certes, un peu arbitraire dans notre cas).L’autre obstacle rencontré provient de la diffi-culté à se localiser sur de telles images (même > Éclairages, quartier Saint-Leu à Amiens (Somme).

> Les lumières de la ville• ville diurne sous la lumière naturelle

pendant 4 600 heures, soit 52 % du tempsannuel (entre 33 % en hiver et 67 % en été).

• ville nocturne sous éclairage public pendant4166 heures, soit 48 % du temps annuel.

• ville active de 6 heures à 22 heures, soit unedurée de 16 heures par jour (66 %), dont 15 %(3 heures) en moyenne sous éclairage public – 31 % (8 heures) en hiver et 0 % en été.

• ville noctambule de 22 heures à 6 heures,soit 33 % du temps totalement sous éclairage.

EN CHIFFRES

1. Le Loemi développe des instruments spécifiques aux travaux

de l’IGN, aussi bien pour sa production que pour sa recherche.

Il dispose de compétences allant de la conception mécanique

au développement informatique, en passant par l’optique

et l’électronique.

2. Créé en 1924, le Sipperec regroupe 86 villes de la région parisienne.

À sa compétence fondatrice de l’électricité se sont ajoutées cinq

autres aptitudes, optionnelles : réseaux urbains de communication

électronique et services de communication audiovisuelle, éclairage

public, signalisation lumineuse tricolore, développement

des énergies renouvelables et système d’information géographique.


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L’ÉCLAIRAGE DE L’IGN

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des temps d’allumage et un bon choix des appa-reillages électroniques. Les dernières innova-tions techniques permettent un gain de l’ordrede 25 à 40 % sur la facture d’énergie et de 15 à20 % sur les frais d’exploitation.

•IGN Mag. :Dans ce cadre, quelle est votre mission?

• V. M. : Le développement de nouveau matériel(lampes nouvelle génération, luminaires tech-niques) et des appareillages électroniques amèneles communes à remplacer leurs luminairesboules et lampes à vapeur de mercure et à mieuxgérer leurs flux lumineux. Cependant, les ser-vices techniques des collectivités territorialesn’ont bien souvent pas les outils nécessairespour les guider vers un choix performant adaptéà leur situation. Le Sipperec propose aux col-lectivités locales adhérentes des conseils etexpertises en matière d’éclairage public et d’éco-nomie d’énergie, afin de maîtriser cette com-plexité grandissante et à faire les bons choixd’investissement.Mais le Sipperec va plus loin en développantdes partenariats innovants avec d’autres orga-> Photographe navigant en phase de prise de vue.

> Mise en place de la caméra numérique quatrecanaux de l’IGN à bord de l’avion.

• IGN Magazine : À l’approche des fêtes de fin

d’année, on a pu voir nombre de reportages

sur les illuminations publiques et sur la

volonté des communes d’alléger leur fac-

ture d’électricité, avec en toile de fond une

actualité écologique et environnementale

marquée…

• Vincent Marchaut* : Oui, le contexte éner-gétique actuel amène les collectivités terri-toriales à s’interroger sur leur consommationd’électricité et leurs installations d’éclairagepublic. Si, pour les illuminations de Noël, leremplacement des lampes à incandescencepar des diodes qui n’éclairent pas mais brillentest assez simple, en revanche, quand on s’at-taque à l’éclairage proprement dit, c’est autrechose… Il faut une véritable politique de maî-trise de la consommation énergétique et unsuivi des installations d’éclairage public.

• IGN Mag. : Concrètement, comment fait-on ?

• V. M. : Les principaux leviers reposent sur lapratique d’une maintenance préventive, la qua-lité des luminaires et des lampes, la maîtrise

> Glossaire

DÉCRYPTAGE

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• compensation de filé : ce dispositifélectronique permet d’éliminer le flou de l’imagelié au déplacement de l’avion en déplaçant à la même vitesse les charges générées par le capteur CCD dans les pixels voisins le long de l’axe de vol. Le microprocesseur de la caméracalcule en fonction de la vitesse de l’avion et de la taille du pixel sol la fréquence à laquelleil faut décaler les lignes dans l’image. Celanécessite un strict alignement de l’appareil avecl’axe de vol, obtenu grâce à une minicaméra quianalyse en temps réel la scène photographiée.

• image en fausses couleurs : image danslaquelle le spectre a été décalé afin de fairefigurer un canal proche de l’infrarouge (nonvisible par l’œil). L’infrarouge prend la place du rouge, le rouge celle du vert et le vert celledu bleu. Le canal bleu n’est pas représenté.

> Une image en fausses couleurs prise au-dessus du centre d’Amiens dans la nuit du 20 avril 2007.


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> Graphique montrant les heures de fonctionnementde l’éclairage public d’une ville.

> Prise de vue de la cathédrale d’Amiens réalisée le 15 janvier 1996 lors du premier vol « numérique ».

> Le stade d’Amiens photographié de nuit en vraiescouleurs, le 20 avril 2007.

> Beechcraft King Air de l’IGN en vol de nuit.* Ingénieur éclairage et réseaux au Sipperec.

nismes et laboratoires, toujours dans l’optiquede rester proche des besoins des utilisateurs etde promouvoir les résultats obtenus. Ainsi, leSipperec mène-t-il le projet Qualimep afin d’étu-dier le comportement des couples lampes - auxi-liaire électronique actuellement sur le marché,en collaboration avec le laboratoire d’essaisLaplace (laboratoire plasma et conversion d’éner-gie) de l’université Paul-Sabatier à Toulouse, etle laboratoire des équipements de la rue (LER)de la ville de Paris. Sont également associés àce projet des partenaires institutionnels commel’Ademe ou le Certu, des utilisateurs, bien évi-demment, ainsi que les entreprises concernées(Syndicat de l’éclairage, fournisseurs d’énergieet fabricants), sous la maîtrise d’ouvrage de l’As-sociation pour le développement de la physiqueatomique (ADPA).

• IGN Mag. : Vous avez adopté le même principe

avec l’IGN…

• V. M. : Oui. le Sipperec étudie la faisabilité avecl’IGN et son laboratoire de recherche (Loemi)afin de tester les possibilités offertes par les

images fournies avec la caméra numériquede nuit. Actuellement, les photographiesaériennes sont exclusivement prises de jour.Or cet outil de travail, devenu incontournablepour les aménageurs d’espace public, ne per-met pas d’appréhender l’image de la ville danssa période nocturne. Seule la ville diurne faitl’objet d’une représentation imagée ; la villenocturne reste, quant à elle, imaginée. La pho-tographie aérienne de nuit serait un outil per-mettant aux acteurs de l’aménagement urbaind’appréhender et de partager la portée desaménagements dans cet espace urbain aucours de la nuit, afin de réaliser des écono-mies sur la gestion et la consommation d’élec-tricité par l’éclairage public — qui représente18 % des consommations d’énergie d’une col-lectivité et 40 % du poste électricité — et dediminuer la pollution lumineuse due à cet éclai-rage. C’est un formidable outil d’analyse et decommunication, dont on commence à peineà appréhender les richesses. �

> Pour en savoir plus

> Spectacle « Amiens, la cathédrale en couleurs » (création Skertzo pour Amiens Métropole).

i + i www.ign.fri + i www.laplace.univ-tlse.fri + i recherche.ign.fr, puis choix « loemi »i + i www.sipperec.fr


SON PARCOURS

* 9 décembre 1946 : naissance à Vielmur-sur-Agout (Tarn).

* 1961 : CAP d’ajusteur sur métaux.

* 18 juin 1974 : docteur en médecine,spécialiste de nutrition et de biologie du sport.

* 1975 : expédition alpine au Fitz Roy,en Patagonie.

* 1976 : tentative de record de la traversée de l’Atlantique à la voile avec Alain Colas.

* 1977-1978 : course autour du monde sur Pen Duick, avec Éric Tabarly.

* 1986 : première solitaire au pôle Nord,tirant son traîneau pendant 63 jours.

* 1987 : expédition au pôle Nordmagnétique, avec des adolescents.

* 1989-1990 : traversée en traîneaux à chiens de l’Antarctique, avec cinq compagnons (6 300 km).

* 1993-1994 : expédition Erebus, sur un volcan actif en Antarctique.

* 1995-1996 : hivernage au Spitzberg à bord de l’Antarctica.

* 2002 : mission Banquise, dérive sur la banquise arctique à bordde la capsule Polar Explorer.

* 2004-2005 : expédition Clipperton, dans l’océan Pacifique.

* Avril 2007-mars 2008 : mission Total Pole Airship, en cours. Mesure de l’épaisseur de la banquise de l’océan Arctique en dirigeable, dans le cadre de l’année polaire.

• Clipperton, l’atoll du bout du monde,Seuil, coll. « 7e Continent » (2005)

• Médecine des randonnées extrêmes, Seuil, coll. « 7e Continent » (2004)

• Mission banquise,Seuil, coll. « 7e Continent » (2002)

• La Complainte de l’ours, J.-C. Lattès (2001)

• Le Pôle intérieur, Hoëbeke (1999)

DERNIERS OUVRAGES PARUS


Médecin, explorateur, familier de l’Arctique et de l’Antarctique, Jean-Louis Étienne

repart pour le Grand Nord afin de mesurer l’épaisseur réelle de la banquise.

À bord d’un dirigeable, cette fois… Bref, survol de l’expédition Total Pole Airship.

JEAN-LOUISÉTIENNE

:: rencontre

• IGN Magazine : Un monde aussi peu stable que la ban-quise peut-il être cartographié ?• Jean-Louis Étienne : Non, la topographie de la banquise est enmutation permanente. C’est une sorte de maquis flottant à la dérive, detrois à quatre mètres d’épaisseur. Des plaques se cassent, se super-posent, s’enchevêtrent dans un mouvement perpétuel. Certes, on peutcartographier quelque chose, mais sans références géographiques.

• IGN Mag. : La récente campagne préparatoire à votreexpédition Total Pole Airship fut-elle fructueuse ?• J.-L. E. : Au mois d’avril 2007, nous sommes allés étalonner sur deszones tests l’EM-Bird, l’appareil de mesure de la topographie de la sur-face émergée de la banquise, ainsi que le robot sous-marin ROV (remoteoceanographic vehicle), qui effectuera la même opération pour la sur-face inférieure immergée. C’est la confrontation des deux modèles numé-riques de terrain (MNT) qui permettra d’évaluer avec précision l’épais-seur moyenne de la glace. Les résultats sont très encourageants. Latopographie de surface, réalisée par le professeur Yves Egels, de l’IGN,est excellente. La topographie de la masse immergée également, maisles deux données n’ont pas encore été entièrement confrontées.

• IGN Mag. : En quoi Total Pole Airship se distingue-t-ellede vos précédentes aventures ?• J.-L. E. : Nous allons mesurer l’épaisseur de la banquise de part etd’autre de l’océan Arctique, du Spitzberg jusqu’en Alaska, ce qui n’ajamais été fait. Nous allons rapporter une valeur de référence qui n’existepas aujourd’hui. Nous devons effectuer également une mesure du champmagnétique terrestre, en collaboration avec l’Institut de physique duglobe et le CEA Leti. Le pôle magnétique, qui était demeuré fixe dansl’archipel nord canadien au cours des deux siècles derniers, se déplacedésormais à la vitesse considérable de quarante kilomètres par an versla Sibérie en traversant l’océan Arctique. Toutes ces mesures sont réa-lisées dans le cadre de l’année polaire et visent à évaluer des consé-quences des changements climatiques.

• IGN Mag. : Sur le terrain, comment procédez-vous ?J.-L. E. : Nous rayonnons en étoile autour des camps de base. Un campde base, c’est le mât d’arrimage du ballon, du carburant et un équipageau sol. Le dirigeable décolle du mât, vole une dizaine d’heures, revient

et repart, toujours en suivant des radiales, ce qui élargit le champ d’ex-ploitation. Nous réalisons ces mesures d’évaluation de l’épaisseur de laglace à partir de trois endroits : le pôle géographique, le pôle magné-tique et au large de l’Alaska. La mesure des champs magnétiques esteffectuée en permanence à partir d’un appareil qui, comme l’EM-Bird,est accroché sous le dirigeable.

• IGN Mag. : la banquise aura-t-elle disparu vers 2050 ?• J.-L. E. : La banquise d’été, oui! Elle se reformera en hiver. Un tel phé-nomène ouvrirait les passages du nord-est et du nord-ouest, mais, pourdes raisons de rentabilité, les armateurs ne sont pas prêts à en envisagerl’usage d’ici longtemps. Réalité plus inquiétante, les plates-formes conti-nentales sibérienne, américaine et canadienne recèlent des gisements degaz et de pétrole. La montée constante du prix du baril pourrait, indépen-damment de la fonte des glaces, pousser plus rapidement à leur exploita-tion. Un dernier point, que les gens ignorent souvent : la fonte de la ban-quise arctique n’aura aucun effet sur une éventuelle montée des eaux dansles zones littorales. Il s’agit de glace de mer et nous aurons affaire à unsimple changement d’état, de la glace vers l’eau et inversement. En revanche,une éventuelle fonte de l’Antarctique ainsi que du Groenland, qui est forméde glaciers d’eau douce, serait infiniment plus préoccupante. Ce qui faitmonter le niveau des océans aujourd’hui, c’est le changement climatique,la chaleur dilate les eaux de surface, comme tous les autres corps.

• IGN Mag. : Il y a vingt ans, vous avez emmené des ado-lescents au pôle magnétique arctique. Dans quel but ?• J.-L. E. : Je suis en contact avec les enseignants et le milieu scolairedepuis très longtemps. J’ai commencé par donner des conférences dansles écoles afin de préciser les objectifs de mes voyages. À la suite de quoij’ai décidé d’emmener un petit groupe d’adolescents au pôle Nord magné-tique. Ils avaient, au préalable, remporté un concours de géographie et c’enétait le prix. J’ai été l’un des précurseurs du suivi des expéditions en tempsréel, telles que les pratique Maud Fontenoy avec des classes enfantines.J’avais développé ce principe avec l’Éducation nationale. Si j’ai un messageà faire passer auprès des jeunes – et des moins jeunes –, il se résume en peude mots : suivez la voie de vos rêves, même si le chemin est difficile. Ou,plus bref encore : persévérez toujours. Il faut mener à terme tout ce quel’on entreprend, parce que le plaisir que l’on acquiert, la maturité, la confianceen soi, découlent de nos engagements. n

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