Qu’est-ce que l’intégration BIM et SIG : les avantages pour les professionnels

L’intégration entre BIM (Building Information Modeling) et SIG (en anglais GIS – Geographic Information System) représente un grand saut évolutif du secteur de la construction, notamment pour la conception et la gestion de grands ouvrages d’infrastructure.

En effet, en combinant la puissance de la localisation intelligente aux processus BIM, il est possible d’obtenir une vision plus complète et utile à la gestion d’ouvrages publiques et privées.

Découvrons ensemble quels sont les avantages pour le secteur de la construction et comment gérer l’intégration entre les modèles BIM et les cartes thématiques SIG grâce à un logiciel BIM-GIS.

Intégration BIM SIG

Qu’est-ce que l’intégration BIM SIG ?

L’intégration entre le BIM (processus de gestion du conteneur numérique d’informations relatives à un ouvrage) et le SIG (système d’information géographique qui permet de représenter les événements qui se produisent sur un territoire donné) est le processus qui génère un flux de travail capable d’ échanger les données d’un système à l’autre sans perte d’informations, en interrogeant les données dans une seule base de données.

Une approche basée sur la centralité des données génère une vision plus approfondie de l’ouvrage et du contexte urbanistique et naturaliste de référence, permettant une prise de décision informée, une plus grande implication des parties prenantes et des processus plus rapides et efficaces.

Grâce à ce nouveau type d’approche, les données SIG enrichissent le modèle BIM en informations et le BIM alimente à son tour les données SIG.

Appliquer systématiquement le critère du jumeau numérique également pour les infrastructures permet de rassembler dans un seul conteneur le modèle géométrique de l’ouvrage, les fiches techniques mais aussi les données SIG relatives au territoire où se trouve l’infrastructure (informations sur la météo, données sismiques, etc.). En savoir plus sur les « SIG et Infrastructures de données spatiales »
Les domaines d’application sont multiples : les informations contenues dans les cartes SIG peuvent être exploitées dans un processus BIM pour améliorer l’optimisation des ressources environnementales, les économies d’énergie, la sécurité et bien plus encore.

Voici un exemple plus concret.

En exploitant les données saisies dans les cartes SIG thématiques, telles que les dimensions des bâtiments, les zones pavées, etc., il est possible d’identifier la quantité d’eau de pluie pouvant être collectée et, par conséquent, de concevoir des systèmes de collecte adéquats et bien dimensionnés pour irriguer le vert public, les parcs et les jardins.

Comment intégrer le BIM et le SIG avec usBIM

Ou encore, dans le cas de la conception d’ouvrages d’infrastructure de grande taille, comme un système routier qui comprend également des ouvrages ponctuels comme des ponts, des stations-service, etc., on partirait du modèle BIM du système routier et des différents ouvrages ponctuels jusqu’à arriver à une base de données cartographique complète, grâce à l’intégration avec les données et les cartes SIG.

Toutes ces informations sont réunies dans un seul conteneur numérique accessible à tous, sûr et toujours disponible et déployable au fil du temps.

On pourrait même imaginer de réaliser un cadastre des travaux publics, en téléchargeant ces informations toutes ensemble et en les reliant aux Archives nationales d’information des travaux publics. Ce mécanisme permettrait également de surveiller l’état de gestion et de conservation des œuvres elles-mêmes.

En résumé, les parties impliquées dans les phases d’analyse, de planification et de conception seront en mesure de mieux comprendre les projets dans leur contexte et de prévoir l’impact qu’ils auront sur l’environnement naturel et sur le bâtiment.

L’acquisition de ces détails au début du cycle de vie d’un projet permettra également de prévoir les problèmes éventuels et de réduire les risques et les retards de livraison.

Intégration BIM SIG pour les infrastructures

Quelle est la différence entre BIM et SIG ?

BIM et SIG sont deux méthodes qui fonctionnent très bien ensemble.

Actuellement, en effet, plus que de parler de différence entre les deux (BIM vs SIG), on a de plus en plus tendance à les voir sous l’angle de l’intégration.

Cependant, dans certains cas, il y a encore ceux qui mettent les deux technologies en concurrence plutôt qu’en coordination. Selon ce courant de pensée, le BIM doit s’occuper de la gestion des données relatives au bâtiment et le SIG de tout ce qui entoure le bâtiment lui-même, mais sans interaction réciproque entre les deux disciplines.

En effet, on pense que la CAO s’intègre mieux au système SIG et qu’elle est plus flexible pour analyser et cartographier les données relatives à l’échelle urbaine.

Cette conviction découle également d’une connaissance non encore approfondie du BIM et des outils actuellement disponibles.

Ce n’est donc qu’une question de temps et l’intégration du BIM et du SIG conduira à un changement qui s’avère bénéfique pour tout le monde.

Le logiciel en ligne pour gérer l’intégration entre les modèles BIM et SIG

Pour y parvenir, il est nécessaire de disposer d’un système unique, un logiciel BIM-GIS, qui intègre les données SIG et les modèles BIM.

usBIM.gis est le service SIG dans le cloud qui permet de :

• importer, afficher et modifier des cartes SIG au format .GeoJSON réalisées avec d’autres applications
• créer des cartes SIG ex novo connectées à des modèles BIM à partir d’OpenStreetMap™, Esri.WorldImagery™, GMaps-Streets™, GMaps-Satellite™, GMaps-Terrain™
• insérer des éléments et des notations graphiques tels que des lignes, des rectangles, des polygones, des marqueurs, des calques et des propriétés personnalisées
• intégrer les modèles BIM et Google Maps
• connecter des liens de documents depuis la plateforme cloud pour créer de véritables cartes thématiques du modèle BIM
• collaborer avec plusieurs personnes et en temps réel sur le même document
• exporter les documents au format GeoJSON.

Dans la pratique, vous disposez d’un système intégré qui se configure comme un environnement cloud dans lequel les professionnels BIM et les concepteurs SIG peuvent collaborer tout au long du cycle de vie d’un ouvrage, en intégrant et en mettant à jour les données SIG et BIM au fil du temps.

Les parties prenantes peuvent exploiter les informations numériques stockées dans le cloud, mettre à jour les données sur la base d’analyses au fil du temps et prendre des décisions plus éclairées, tout en surveillant l’impact de l’ouvrage sur le contexte de référence.

Création de cartes thématiques SIG issue du logiciel usBIM

En sélectionnant un objet de la carte (importée de l’extérieur ou réalisée ex novo directement sur usBIM.gis), vous pouvez visualiser ses propriétés et les gérer grâce à de nombreuses fonctionnalités de modification.
L’intégration entre le modèle BIM et la carte SIG peut être complétée en ajoutant des informations à la carte en associant des liens vers des documents déjà téléchargés sur la plateforme, usBIM est également une solution pour la gestion des documents BIM avec laquelle gérer tous les documents dans le processus BIM.

Comment utiliser usBIM.gis

L’interface de usBIM.gis est extrêmement simple et intuitive :

• dans la partie gauche de l’écran se trouvent les dossiers pour le stockage des marqueurs et des polygones et la subdivision en couches ;
• au centre se trouve la carte (satellite ou vectorielle) ;
• à droite l’un des trois menus qui affiche
  • les utilisateurs connectés et les messages (il est possible que plusieurs utilisateurs soient connectés en même temps sur le même fichier et avec la possibilité de communiquer dans le Chat en ligne intégré) ;
  • propriétés des objets sélectionnés ;
  • documents annexés.

Interface de usBIM.gis

Une fois la zone de projet identifiée, il est possible de dessiner directement dessus avec des lignes/polygones et de faire correspondre des marqueurs.

Création d’un polygone sur une carte SIG issue du logiciel usBIM.gis

Vous pouvez à tout moment passer d’une vue satellite à une carte.

Passage entre les différentes vues de usBIM.gis

En sélectionnant un objet, vous pouvez afficher ses propriétés et les modifier.

Éditeur des propriétés des objets usBIM.gis

usBIM.gis vous permet également de joindre des documents enregistrés sur votre dispositif ou déjà téléversés dans le cloud usBIM.

Les avantages de l’intégration BIM SIG pour le secteur des infrastructures

Les avantages les plus significatifs de l’intégration entre la méthodologie BIM et SIG sont liés à la possibilité de gérer simultanément les modèles BIM et le système territorial de référence. En ayant comme référence les bases géographiques liées au modèle 3D, il est possible d’acquérir rapidement les données relevées sur le terrain et de les analyser à travers des fonctionnalités SIG.

De plus, toutes les informations contenues dans le modèle BIM peuvent être étudiées avec une perspective plus large par rapport à celles de l’œuvre individuelle, trouvant application dans la conception et la programmation urbaine et territoriale.

En définitive, cette intégration favorise la réalisation de projets plus durables et permet : 

• un processus décisionnel plus conscient et efficace ;
• la réduction des coûts de réalisation et de gestion des œuvres ;
• l’interopérabilité et la collaboration entre tous les acteurs impliqués (techniciens, commanditaires, administration publique, etc.) ;
• le développement de villes « intelligentes » ;
• la réduction des délais de réalisation des œuvres.

Grâce aux récents et continus développements de nouvelles technologies, IoT, cloud computing, IA et machine learning, un outil utilisé depuis quelques années par les entreprises leaders de la production industrielle et de la technologie a été étendu au domaine urbain : le « jumeau numérique », représentation virtuelle d’une entité physique, avec laquelle il communique en temps réel à travers des interactions bidimensionnelles, formant ainsi un système holistique, où la partie physique et la partie virtuelle se promeuvent et évoluent mutuellement.

Un outil utile à la réalisation d’un « jumeau numérique » urbain est certainement l’utilisation intégrée des méthodes BIM et SIG.

Ces deux systèmes naissent et se développent à partir de présupposés différents et donc leur interopérabilité, c’est-à-dire l’utilisation fluide et conjointe des deux systèmes, n’est pas optimale. Il est donc d’un intérêt commun de combler ces lacunes pour la réalisation d’un outil considéré comme fondamental pour la création d’un « jumeau numérique » urbain et donc d’une « ville intelligente ».

Grâce à la technologie openBIM SIG et à la connexion dynamique entre la plateforme usBIM d’ACCA software et la technologie ArcGIS d’Esri Italia, openBIM et SIG sont enfin intégrés pour créer Digital Twins Géospatiaux et Smart City intelligentes.

L’intégration BIM-SIG pour la gestion du territoire : le projet BimToCim

Le projet BimToCim a pour objectif de surmonter les limites de la gestion urbaine traditionnelle à travers la lecture des informations des modèles BIM à l’échelle territoriale via des systèmes SIG.

Cela a été possible grâce à la collaboration de différents acteurs : 

Acteurs Pilotes et Partenaires de Projet

• ACCA software
  Université Federico II de Naples

Consultants et Participants à la recherche

• Conseil National des Recherches (CNR), avec la contribution spécifique du Département des Sciences du système terrestre et des technologies pour l’environnement et de l’Institut de méthodologies pour l’analyse environnementale
• Polytechnique de Milan
• Polytechnique de Turin
• IUAV de Venise

Organismes Financiers et Institutionnels :

• Région Campanie, qui a financé l’initiative à travers le POR Campanie FESR 2014/2020
• Le Département de la Protection Civile et l’ISPRA, qui fournissent les données essentielles relatives à la dangerosité hydraulique, sismique et de glissement de terrain à l’échelle nationale

Parties Prenantes et Destinataires du système :

• La Administration Publique, qui peut utiliser ces outils pour avoir un aperçu précis de l’état des bâtiments sur le territoire
• Citoyens, propriétaires et gestionnaires immobiliers, bénéficiaires d’un outil actualisé sur les réelles conditions de sécurité et de maintenance des unités immobilières

Cette synergie permet de transformer les données ponctuelles d’un seul bâtiment en une ressource stratégique pour la planification et la sécurité urbaine, facilitant le passage d’une échelle de détail architectural à une échelle territoriale.

Le « Dossier du Bâtiment » numérique : la carte d’identité du bien immobilier

Le cœur informatif du système est le dossier du bâtiment, entendu comme une véritable carte d’identité numérique du bâtiment. Contrairement aux méthodes traditionnelles basées sur des archives papier fragmentées, le processus numérisé centralise les données relatives à la sécurité, la stabilité, l’équipement et la maintenance dans un seul environnement de partage de données (CDE).

Grâce à l’approche Open BIM, le modèle 3D n’est plus un simple objet géométrique, mais devient le conteneur même de la documentation technique, où chaque information est géoréférencée et associée directement aux éléments physiques de la construction.

Du Jumeau Numérique à la surveillance en temps réel via IoT

L’innovation du projet réside dans la création d’un Jumeau Numérique dynamique, capable d’évoluer dans le temps grâce à la connexion avec des capteurs IoT. Ces dispositifs, installés sur le bâtiment, envoient des données en temps réel sur des paramètres structurels, énergétiques et de sécurité directement au modèle BIM au format IFC.

Cette intégration permet un télécontrôle constant : le modèle réagit visuellement aux événements (comme l’ouverture d’une fenêtre ou la détection d’une anomalie), se transformant en un outil de surveillance active essentiel pour la gestion du cycle de vie de l’œuvre.

Le Geoportail CIM et l’analyse des risques dans le cas d’utilisation de Potenza

À travers le geoportail CIM (City Information Modeling), les informations des modèles BIM sont projetées sur le territoire et croisées avec des couches cartographiques externes, comme les cartes de dangerosité sismique, hydraulique et de glissement de terrain fournies par l’ISPRA et la Protection Civile.

Un exemple concret de cette application a été réalisé dans la commune de Potenza, dans la zone de la rivière Basento. Ici, le système permet de filtrer les bâtiments en fonction du type de construction (ex. maçonnerie ou bois) ou de la présence de lésions structurelles, visualisant immédiatement quels biens immobiliers se trouvent dans des zones à haut risque hydro-géologique. Cette vision agrégée offre un soutien fondamental pour l’estimation de la sécurité territoriale et la prévision du comportement des bâtiments en cas d’événements exceptionnels.

FAQ intégration BIM – SIG

Qu’est-ce que l’intégration BIM SIG ?

L’intégration entre le BIM (entendu comme processus de gestion du conteneur numérique d’informations relatives à une œuvre) et le SIG (système d’information géographique qui permet de représenter les événements qui se produisent sur un territoire donné) est le processus qui génère un workflow capable d’échanger les données d’un système à l’autre sans perte d’informations, interrogeant les données à l’intérieur d’une seule base de données. Cette approche repose sur la centralité des données et génère une vision plus approfondie de l’œuvre et du contexte urbanistique et naturel de référence, permettant un processus décisionnel informé, un plus grand engagement des parties prenantes et des processus plus rapides et efficaces. Grâce à cette approche, les données SIG enrichissent d’informations le modèle BIM et le BIM à son tour alimente les données des systèmes d’information GIS, appliquant systématiquement le critère du jumeau numérique également pour les infrastructures.

Quels sont des exemples concrets d’application de l’intégration BIM et SIG ?

En utilisant des données insérées dans des cartes thématiques SIG (comme les emprises des bâtiments, les zones pavées ou celles perméables), il est possible d’identifier la quantité d’eaux pluviales récupérables pour concevoir des systèmes de collecte adéquats pour irriguer les espaces verts publics. De plus, dans la conception de grandes œuvres d’infrastructure comme un système routier qui inclut des œuvres ponctuelles (ponts, stations-service, etc.), on peut partir du modèle BIM du système routier et des différentes œuvres pour arriver à une base de données cartographique complète grâce à l’intégration avec les données et les cartes SIG. Toutes ces informations convergent dans un seul conteneur numérique utile également pour réaliser un cadastre des œuvres publiques lié à l’Archive Nationale Informatique des Œuvres Publiques, permettant de surveiller l’état de gestion et de conservation des œuvres.

Quelle est la différence entre le BIM et le SIG (GIS) ?

Aujourd’hui, les méthodologies BIM et SIG sont davantage considérées comme complémentaires que comme concurrentes (‘BIM vs GIS’). Bien que certains continuent à penser que le BIM doit uniquement gérer les données relatives au bâtiment, tandis que le SIG doit se limiter à son environnement sans interaction réciproque (en estimant que la CAO s’intègre mieux au SIG pour les analyses à l’échelle urbaine), cette vision découle d’une connaissance encore incomplète du BIM. L’intégration entre le BIM et le SIG constitue une évolution bénéfique, car elle permet de mieux comprendre les projets dans leur contexte, de prévoir leur impact sur l’environnement naturel et bâti, et de réduire les risques ainsi que les retards dès les premières phases du projet.

Quelles sont les fonctionnalités du logiciel en ligne usBIM.gis ?

usBIM.gis est un service SIG dans le cloud qui permet d’importer, visualiser et modifier des cartes SIG au format .GeoJSON créées avec d’autres applications ; de créer de nouvelles cartes SIG reliées à des modèles BIM à partir d’OpenStreetMap™, Esri.WorldImagery™, GMaps-Streets™, GMaps-Satellite™ et GMaps-Terrain™ ; d’ajouter des éléments graphiques et des annotations tels que des lignes, des rectangles, des polygones, des marqueurs, des couches (layers) et des propriétés personnalisées ; d’associer des liens vers des documents hébergés sur la plateforme cloud afin de créer de véritables cartes thématiques du modèle BIM ; de collaborer en temps réel avec plusieurs utilisateurs sur un même document ; et d’exporter les cartes au format GeoJSON.

Comment se présente l’interface de usBIM.gis et comment l’utiliser ?

L’interface est simple et intuitive. À gauche se trouvent les dossiers destinés au stockage des marqueurs, des polygones et à l’organisation des couches (layers). Au centre se trouve la carte (satellitaire ou vectorielle). À droite, un panneau affiche les utilisateurs connectés ainsi que les messages, permettant une collaboration en temps réel grâce au chat intégré, les propriétés des objets sélectionnés et les documents associés.

Une fois la zone du projet identifiée, il est possible de dessiner directement sur la carte, de gérer les propriétés des objets sélectionnés, d’ajouter des informations en associant des liens vers des documents stockés dans le système de gestion documentaire BIM de usBIM, de passer de la vue satellitaire à la vue cartographique et de joindre des fichiers provenant de son appareil ou du cloud.

Quels sont les avantages de l’intégration BIM-SIG pour le secteur des infrastructures ?

L’intégration BIM-SIG offre la possibilité de gérer simultanément les modèles BIM et le système territorial de référence, d’acquérir rapidement les données relevées sur le terrain et de les analyser grâce aux fonctionnalités SIG dans une perspective plus large, utile à la planification urbaine.

Cette intégration favorise des projets plus durables et permet : 

une prise de décision plus éclairée et plus efficace ; 
une réduction des coûts de réalisation et de gestion des ouvrages ; 
une meilleure interopérabilité et collaboration entre tous les acteurs du projet ; 
le développement de villes intelligentes (‘smart cities’) ; 
une réduction des délais de réalisation des ouvrages.
Comment surmonter le manque d’interopérabilité entre le BIM et le SIG pour créer un jumeau numérique urbain ? 

Le BIM et le SIG reposent sur des principes différents, ce qui limite leur interopérabilité native. Pour combler cette lacune et favoriser le développement des villes intelligentes, la technologie openBIM GIS et la connexion dynamique entre la plateforme usBIM d’ACCA software et la technologie ArcGIS d’Esri Italia permettent désormais d’intégrer pleinement l’openBIM et le SIG afin de créer des jumeaux numériques géospatiaux (Geospatial Digital Twins) et des Smart Cities.

Qu’est-ce que le projet BimToCim et quels sont les organismes qui y participent ?

Le projet BimToCim a pour objectif de dépasser les limites de la gestion urbaine traditionnelle en exploitant les informations des modèles BIM à l’échelle territoriale grâce aux systèmes SIG, transformant ainsi des données ponctuelles en ressources stratégiques pour la planification et la sécurité.

Le projet est coordonné par ACCA software et l’Université Federico II de Naples. Participent également aux activités de recherche le CNR, le Politecnico di Milano, le Politecnico di Torino et l’Université IUAV de Venise. Le projet est financé par la Région Campanie dans le cadre du programme POR Campania FESR 2014/2020. Le Département italien de la Protection Civile et l’ISPRA fournissent les données nationales sur les risques. Les principaux bénéficiaires sont les administrations publiques, les citoyens, les propriétaires et les gestionnaires immobiliers.

Qu’est-ce que le ‘Dossier numérique du bâtiment’ ?

Le dossier numérique du bâtiment constitue une véritable carte d’identité numérique de l’ouvrage.

Contrairement aux méthodes traditionnelles reposant sur des archives papier dispersées, le processus numérique centralise toutes les informations relatives à la sécurité, à la stabilité, aux installations techniques et à la maintenance dans un environnement commun de données (CDE).

Grâce à l’approche Open BIM, le modèle 3D devient le support de toute la documentation technique, chaque information étant géoréférencée et directement associée aux éléments physiques de la construction.

Comment le projet BimToCim crée-t-il un jumeau numérique grâce à l’IoT ?

L’innovation réside dans la création d’un jumeau numérique (Digital Twin) dynamique capable d’évoluer dans le temps grâce à sa connexion avec des capteurs IoT installés sur le bâtiment.

Ces dispositifs transmettent en temps réel des données relatives aux paramètres structurels, énergétiques et de sécurité directement vers le modèle BIM au format IFC. Cette intégration permet une surveillance permanente, où le modèle réagit visuellement aux événements (comme l’ouverture d’une fenêtre ou la détection d’une anomalie), devenant ainsi un véritable outil de suivi actif pour la gestion du cycle de vie de l’ouvrage.

Qu’est-ce que le géoportail CIM et comment a-t-il été appliqué dans le cas d’étude de Potenza ?

Grâce au géoportail CIM (City Information Modeling), les informations des modèles BIM sont projetées sur le territoire et croisées avec des couches cartographiques externes, telles que les cartes des risques sismiques, hydrauliques et de glissements de terrain fournies par l’ISPRA et la Protection Civile.

Dans le cas d’étude réalisé dans la commune de Potenza, dans la zone de la rivière Basento, le système permet de filtrer les bâtiments selon leur typologie constructive (par exemple en maçonnerie ou en bois) ou selon la présence de désordres structurels. Il identifie immédiatement les bâtiments situés dans des zones à fort risque hydrogéologique, offrant ainsi un outil essentiel pour l’évaluation de la sécurité du territoire.