Soutenance de thèse de Zihan Chen

21 juin 2024 8 h 30

Lieu : Pavillon Louis-Jacques-Casault, salle 3632

Définition de niveaux multiples de détail pour la modélisation 3D des réseaux souterrains d’utilité publique

Les réseaux souterrains d’utilité publique (UUN pour Underground Utility Network) tels que les conduites d’eau, d’aqueduc et égouts ou encore les câbles de communication constituent l’ossature de base d’un système urbain qui doit inclure le souterrain. Les représentations géographiques les plus courantes des réseaux souterrains sont encore de nos jours des cartes en 2D, qui sont souvent insuffisantes pour une gestion et une maintenance efficaces de ces actifs. Une modélisation 3D de ces réseaux souterrains apparait aujourd'hui indispensable car elle fournirait une représentation jugée plus complète et efficace afin de soutenir les processus de prise de décision « géo » liés aux cycles de planification, de construction et d'entretien des réseaux. Cependant, le contenu attendu des modèles 3D des réseaux souterrains d'utilité publique est encore très incertain et il n'existe pas de véritable consensus sur le « quoi » et le « comment » représenter ces éléments qui composent les réseaux.

Inspiré par l’intérêt porté et leur normalisation aux modèles 3D de bâtiments et le concept de « niveau de détail » (LoD-Level of Detail), l'objectif général de cette recherche est de définir une hiérarchie de LoD pour la modélisation des réseaux souterrains d’utilité publique qui soutiendra diverses tâches de visualisation de données nécessaires pour une gestion et une maintenance efficaces des réseaux. Deux objectifs complémentaires sont proposés : 1) tester l'applicabilité de la hiérarchie UUN-LoD au réseau de canalisations d'approvisionnement en eau en tant que cas d'utilisation pour la mise en œuvre et la validation, 2) explorer l'utilité de la hiérarchie UUN-LoD pour l'exécution de certaines tâches de manipulation de données en étudiant la relation potentielle entre la catégorie de tâche et les différents UUN-LoD. La recherche propose une nouvelle approche multidimensionnelle. La méthodologie consiste à identifier cinq variables clefs soit la géométrie, la topologie, la sémantique, les données contextuelles et la qualité des données géométriques, afin d'établir une hiérarchie UUN-LoD complète composée de 30 niveaux possibles. Une application pratique impliquant la gestion des canalisations d'approvisionnement en eau démontre la faisabilité et l'utilité de cette hiérarchie. La thèse introduit également le concept de « niveau de complexité » pour décrire la relation entre le niveau de détail de UUN et la difficulté de la tâche, en proposant une méthode de décomposition de tâches pour estimer le niveau de détail minimum requis pour effectuer cette tâche. Ce travail contribue à formaliser la description, la modélisation et l'application des modèles 3D UUN à partir de différentes sources de données et formes de représentation, avec des niveaux de détails et qualités de données distincts, favorisant ainsi le partage d'informations et la collaboration entre les utilisateurs de modèles UUN.

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