Thèse soutenue

Modélisation et validation d'un système d'information géographique 3D opérationnel

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Auteur / Autrice : Fabien Ramos
Direction : Bernard Cervelle
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'information géographique
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Marne-la-Vallée

Mots clés

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Résumé

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De nombreux utilisateurs de données géographiques issus de domaines d'application très variés comme l'urbanisme, la sécurité civile, la défense, la téléphonie ou le transport urbain, sont demandeurs de systèmes d'information géographique (SIG) capables d'exploiter des données 3D. Malheureusement, les solutions commerciales disponibles sur le marché du SIG sont assez pauvres en matière de 3D. Dans cette thèse, nous avons modélisé puis implémenté un prototype de SIG 3D en souhaitant dépasser la simple extrusion de contours 2D et ainsi démontrer qu'il est aujourd’hui envisageable de manipuler des lots de données véritablement tridimensionnels au sein d'un système d'information géographique. L’architecture de notre prototype s’articule autour d’un modèle de données géométrique de type « Boundary Représentation » (B-Rep), chaque objet 3D étant ainsi décrit par un ensemble de faces. Cette représentation par frontière possède l’avantage de pouvoir modéliser toute forme d’objet, aussi complexe soit-elle. Pour garantir une meilleure cohérence des données, nous associons une composante topologique « structurelle » à cette modélisation géométrique B-Rep. Une topologie de réseau optimise quant à elle une grande partie des requêtes appliquées aux réseaux. L’ensemble des données est stocké dans un système de gestion de base de données relationnel étendu, un index spatial de type R-Tree 3D ayant été mis en place au-dessus de cet SGBDRE afin de permettre un accès plus direct, et donc plus rapide, aux objets. Un des apports essentiels de la 3D aux systèmes d’information géographique réside dans la nouvelle dimension qui est donnée aux requêtes de calcul d’intervisibilité et de recherche de trajectoire. Notre prototype offre ainsi la possibilité de constituer des cartes de visibilité tenant compte aussi bien du MNT, et donc du relief du terrain, que de la forme 3D des objets composant le sur-sol de la scène modélisée. Ce sont des contraintes qui ont été également retenues lors de l'implémentation de nos algorithmes de recherche de trajectoire optimale. D’autres éléments, tels que des critères de visibilité ou les caractéristiques de l’objet en mouvement, peuvent intervenir comme paramètres d’entrée des recherches de trajectoire