+41 78 829 06 32 bienvenue@itisgis.com

Cette semaine, nous passons au cas pratique ! Le résultat obtenu est le suivant :

Figure 1 – Zones de visibilité en 3D depuis des points de surveillance sur des bâtiments (1, 2, 3) et au sol (4).

 

Comment sommes-nous arrivés à la production de cette scène 3D ?

Dans notre post de la semaine dernière nous vous présentions l’outil « Champ de vision » (« Viewshed » dans la version anglaise du logiciel). Cette semaine, nous vous proposons un travail applicatif à partir du scénario suivant : le déroulement d’un événement festif sur la place centrale du Flon à Lausanne.

Un dispositif d’observateurs à distance et d’installation de contrôle est à mettre en place pour assurer la sécurité du lieu et de ses usagers.

L’objectif est de placer des observateurs et autres vigies en des points d’observations hautes lors d’une manifestation dans le quartier du Flon à Lausanne.

Nous allons utiliser 3 hypothèses de placement :

  • Un observateur fixe / équipements fixes
  • Plusieurs observateurs fixes
  • Plusieurs observateurs mobiles

Nous vérifierons nos hypothèses au travers de 3 outils :

  • Les lignes de visées
  • Le champ de vision
  • Le champ de vision d’un fichier de point

L’outil de vue traversante a été omis. Cette fonction répond plutôt à des problématiques d’urbanisme pour voir ce qu’il y a derrière un projet de bâtiment.

 

Le cas pratique

 

 Des observateurs fixes (dispositifs humains)

 

Observateurs en hauteur et ligne de visées

 

Nous allons d’abord placer des observateurs fixes. Ils auront une vision ciblée sur un point précis. Pour ce faire, nous allons utiliser l’outil « Ligne de visée » pour cette première phase (Figure 1).

 

Figure 2 – Mobilisation de l’outil

 

Nous vous rappelons que cet outil permet de paramétrer :

  • Pour l’observateur (Observer) :
    • La hauteur de vue l’observateur (Vertical Offset) : Elle est fixée par défaut à 2m.
    • La distance minimale de la ligne de visée (Minimum Distance). Il s’agit de la distance minimale pour la prise en compte de la visée
    • L’étendue maximale de la ligne de visée (Maximum Distance)
  • Pour la cible (Target) :
    • La hauteur minimale de la cible (Vertical Offset)

Et nous le paramétrons, en utilisant les éléments de hauteur, de distances minimale et maximale (Figure 2) :

 

Figure 3 – Paramètres observateur et cible

 

Pour cette mise en situation, nous allons positionner 5 observateurs. Pour rappel, l’application accorde un crédit de 4 objets pour les manipulations. Ces observateurs sont placés sur les toits de 3 bâtiments. Nous optons pour une vision sur des cibles multiples par observateur  (Figure 3).

 

Figure 4 – Choix pour des cibles multiples

 

Le travail sur la scène produit visuellement le résultat ci-après :

Sur une vue en hauteur :

Figure 5 – Mise en place de la scène en vision « plane »

 

Sur une vue plus immersive :

Figure 6 – Vision immersive de la scène

 

Les observateurs sont caractérisés par des losanges et les cibles par des sphères. Ce premier travail permet d’apprécier les limites de vision rectiligne pour les observateurs et peut amener à les repositionner pour obtenir une meilleure couverture de la place du Flon.

 

Observateurs au sol (points d’accès contrôlés)

 

Pour compléter le dispositif en hauteur, nous allons positionner des observateurs au sol. Ils serviront au contrôle d’accès de la place notamment. Ils auront de facto une vue restreinte a priori par les immeubles environnants.

Nous mettons en place des dispositifs (objets numérotés 1 à 8 ci-dessous). Ces objets sont créés dans une couche en 2D et à partir d’une symbologie traitant de la sécurité.

Nous obtenons le résultat suivant :

Figure 7 – Vision 2D – Vue globale de la scène

 

Figure 8 – Vision 2D centrée

 

En traitant la vision linéaire de chacun des observateurs, nous obtenons la représentation suivante :

 

Figure 9 – Lignes de visée des dispositifs au sol

 

En utilisant les capacités 3D en vue immersive, les observateurs ont les rendus suivants :

 

Figure 10 – Lignes de visée des dispositifs au sol en vue immersive

 

Nous pouvons en conclure partiellement que :

  • les observateurs en hauteur (sur les toits) ont des points de visée dont l’efficacité est limitée par les bâtiments du quartier
  • les observateurs disposent de points de visée efficients dans leur placement.

Nous allons amender ces premiers résultats par l’utilisation de l’outil champ de vison (Viewshed).

 

Champs de vision des observateurs (au sol et en hauteur)

 

Pour évaluer le champ de vision de certains de nos observateurs, nous utilisons l’outil champ de vision.

 

Figure 11 – Sélection de l’outil champ de vision

 

Pour le paramétrage de l’outil, nous vous renvoyons vers l’article précédent.

Dans cet exemple, nous plaçons à la fois des dispositifs au sol (objets 1 à 4) et en hauteur (objets 5 à 8).

 

Figure 12 – Positionnement des observateurs

 

Ensuite, nous utilisons la méthode de création par placement interactif de l’outil pour les 4 observateurs (unités) au sol. Les cônes de visibilité sont symbolisés par le vert pour une vision dégagée et mauve pour une vision fermée (Figure 12).

 

Figure 13 – Champ de vision par placement interactif de 4 observateurs (unités) au sol

 

Nous appliquons la même méthode pour des observateurs positionnés sur les toits.

 

Figure 14 – Carte « observateurs sur les toits »

 

 

Les zones de couverture pour chaque unité sont contraintes par les immeubles alentours. La conjugaison des visions permet d’augmenter la couverture globale mais des zones hors champ persistent. Nous complétons le dispositif par un observateur au sol fixe (Figure 14).

 

Figure 15 – Carte de synthèse

 

Les observateurs 1, 2 et 3 sont placés sur les toits. Leur cône de visibilité est restreint. L’ajout de l’observateur 4 (unité au sol) permet de couvrir la place. Les secteurs jaune correspondent à une sur-couverture des champs de vision des observateurs.

 

Ce que nous pouvons en retenir

 

Nous venons de voir les possibilités des outil ligne de visée (Line of sight) et champ de vision (Viewshed) appliqués à une analyse préparatoire d’un événement. Ces outils offrent des informations complémentaires entre les affectations de certains observateurs sur des point ciblés ou sur des secteurs de surveillance particulière.

Une application opérationnelle est tout à fait possible. Cependant, une pratique certaine des logiciels SIG est requise pour une utilisation avancée et optimale.

La semaine prochaine, nous vous proposerons la conception d’une analyse exploratoire immersive et la conclusion de cette série d’articles.

 

Références et liens utiles

 

Outils d’analyse exploratoire 3D (article ESRI) : https://pro.arcgis.com/fr/pro-app/help/mapping/exploratory-analysis/exploratory-analysis-tools.htm

Ligne de visées : https://youtu.be/IiPyyNU4Yvw

Champ de vision : https://youtu.be/0F2_RthCc2w