GIS (geospatial) / BIM interoperability

This document investigates barriers and proposes measures to improve interoperability between geospatial and BIM domains, namely, to align GIS standards developed by ISO/TC 211 and BIM standards developed by ISO/TC 59/SC 13. Where relevant this document takes into account work and documents from other organizations and committees, such as buildingSMART, International (bSI), Open Geospatial Consortium (OGC) and Comité Européen de Normalisation (CEN). The focus is to identify future topics for standardization and possible revision needs of existing standards. This document investigates conceptual and technological barriers between GIS and BIM domains at the data, service and process levels, as defined by ISO 11354 (all parts).

Interopérabilité SIG (géospatial)/BIM

Le présent document étudie les obstacles et propose des mesures d’amélioration de l’interopérabilité entre les domaines géospatial et BIM, afin d’aligner les normes SIG élaborées par l’ISO/TC 211 et les normes BIM élaborées par l’ISO/TC 59/SC 13. Lorsque cela est pertinent, le présent document tient compte des travaux et documents d’autres organisations et comités tels que buildingSMART International (bSI), le Consortium OGC et le Comité Européen de Normalisation (CEN). L’objectif est d’identifier des sujets de normalisation futurs et d’éventuels besoins de révision des normes existantes. Le présent document étudie les obstacles conceptuels et technologiques entre les domaines SIG et BIM aux niveaux «Données», «Services» et «Processus» tels que définis par l’ISO 11354 (toutes les parties).

General Information

Status
Published
Publication Date
19-May-2021
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
20-May-2021
Completion Date
20-May-2021

Relations

Effective Date
06-Jun-2022

Overview - ISO/TR 23262:2021 (GIS / BIM interoperability)

ISO/TR 23262:2021 is a Technical Report that investigates barriers and proposes measures to improve interoperability between the geospatial (GIS) and building information modelling (BIM) domains. Prepared by ISO/TC 59/SC 13 with reference to ISO/TC 211 work, the report maps conceptual and technological gaps at the data, service and process levels (using the enterprise interoperability framework from ISO 11354). It does not set mandatory rules but identifies issues, opportunities and future topics for standardization to align ISO GIS standards with BIM standards.

Key topics and technical focus

The report highlights technical topics and potential requirements to enable seamless GIS–BIM integration:

  • Interoperability levels: comprehensive review of data-level, service-level, and process-level interoperability challenges.
  • Conceptual models and application schemas: alignment of conceptual schemas, schema languages (e.g., UML/EXPRESS), and application schema design patterns across GIS and BIM.
  • Data templates and IFC: discussion of IFC-related data templates and how BIM data can map to geospatial schemas.
  • Georeferencing and spatial representation: treatment of coordinate reference systems, positioning and consistent spatial models for GIS/BIM exchanges.
  • Handling of construction objects (product handling): managing product descriptions and lifecycle information across domains.
  • Service interoperation: GIS-to-BIM and BIM-to-GIS service flows, APIs and information exchange patterns.
  • Standards alignment & gaps: identification of revision needs in ISO/TC 211 and ISO/TC 59/SC 13 standards and consideration of work from buildingSMART (bSI), OGC, and CEN.
  • Recommendations and future work: proposals such as linking abstract concepts, creating a geospatial–BIM dictionary, and developing information exchange guidelines.

Practical applications and who uses it

ISO/TR 23262 is targeted at professionals and organizations working at the intersection of geospatial and built‑asset information:

  • Standards bodies and technical committees (ISO/TC 211, ISO/TC 59/SC 13)
  • GIS and BIM software vendors implementing interoperable data models and services
  • AECO professionals (architecture, engineering, construction, operations) integrating urban context with asset models
  • Asset managers, surveyors and infrastructure owners aiming for integrated lifecycle data
  • Smart city and digital twin initiatives seeking consistent geospatial + BIM data flows Use cases include integrated asset lifecycle management, planning/urban analytics, construction coordination, and cross-domain data exchange between mapping and building models.

Related standards and next steps

Relevant references and contexts include ISO 11354 (enterprise interoperability framework), ISO 19100 series (ISO/TC 211), ISO 16739 / IFC and ISO 19650 (BIM information management). The report’s annexes (IFC/data templates, georeferencing, spatial representation) provide focused guidance and point to priority areas for standardization and implementation.

Technical report

ISO/TR 23262:2021 - GIS (geospatial) / BIM interoperability Released:5/20/2021

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ISO/TR 23262:2021 - GIS (geospatial) / BIM interoperability Released:4/21/2022

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REDLINE ISO/TR 23262:2021 - GIS (geospatial) / BIM interoperability Released:4/21/2022

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Frequently Asked Questions

ISO/TR 23262:2021 is a technical report published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "GIS (geospatial) / BIM interoperability". This standard covers: This document investigates barriers and proposes measures to improve interoperability between geospatial and BIM domains, namely, to align GIS standards developed by ISO/TC 211 and BIM standards developed by ISO/TC 59/SC 13. Where relevant this document takes into account work and documents from other organizations and committees, such as buildingSMART, International (bSI), Open Geospatial Consortium (OGC) and Comité Européen de Normalisation (CEN). The focus is to identify future topics for standardization and possible revision needs of existing standards. This document investigates conceptual and technological barriers between GIS and BIM domains at the data, service and process levels, as defined by ISO 11354 (all parts).

This document investigates barriers and proposes measures to improve interoperability between geospatial and BIM domains, namely, to align GIS standards developed by ISO/TC 211 and BIM standards developed by ISO/TC 59/SC 13. Where relevant this document takes into account work and documents from other organizations and committees, such as buildingSMART, International (bSI), Open Geospatial Consortium (OGC) and Comité Européen de Normalisation (CEN). The focus is to identify future topics for standardization and possible revision needs of existing standards. This document investigates conceptual and technological barriers between GIS and BIM domains at the data, service and process levels, as defined by ISO 11354 (all parts).

ISO/TR 23262:2021 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 35.240.67 - IT applications in building and construction industry; 35.240.70 - IT applications in science. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

ISO/TR 23262:2021 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 2398:2024. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

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Standards Content (Sample)


TECHNICAL ISO/TR
REPORT 23262
First edition
2021-05
GIS (geospatial) / BIM interoperability
GIS (géospatial) / Interopérabilité BIM
Reference number
©
ISO 2021
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Abbreviated terms . 3
5 Specification of BIM and GIS interoperability issues . 4
5.1 General . 4
5.2 BIM and GIS interoperability levels . 5
5.2.1 General. 5
5.2.2 Data level . 5
5.2.3 Service level .16
5.3 GIS/BIM incompatibilities.19
5.3.1 General.19
5.3.2 Incompatibilities .19
6 GIS/BIM interoperability opportunities .23
6.1 General .23
6.2 Data interoperability opportunities .23
6.3 Service interoperation opportunities .26
6.3.1 General.26
6.3.2 GIS-to-BIM .26
6.3.3 BIM-to-GIS .27
7 Suggestions for further work .28
7.1 General .28
7.2 Linking abstract concepts in BIM and GIS standards (opportunity 1 and 2) .28
7.3 Geospatial and BIM dictionary (opportunity 3) .28
7.4 Information exchange guidelines between BIM and GIS .29
Annex A Handling of information about construction objects (product handling) .31
Annex B IFC and data templates .35
Annex C Georeferencing .37
Annex D Spatial representation .47
Bibliography .58
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 59, Buildings and civil engineering works,
Subcommittee SC 13, Organization and digitization of information about buildings and civil engineering
works, including building information modelling (BIM).
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved

Introduction
The complexity of information needed to support decisions relating to built assets by the public and
private sectors as well as by citizens, require digitally enabled practices based upon interoperable
systems. Indeed, the decisions that are needed over a built asset’s life cycle and across its different
stages rely on these complex sets of information. Moreover, these decisions are made by a multitude of
actors that perform information-processing activities such as data creation, capture, transformation,
and analysis, and are embodied in project and asset management practices as defined in existing and
emerging standards.
Consequently, several initiatives aimed at the digitalization of built assets at regional, national and
international levels have spurred considerable investments around the globe. A key component
of these initiatives concerns the need for collaboration and interoperability between information
processing systems. These systems rely on digital practices that support digital engineering and
asset life cycle management, which rely heavily on different domains of information modelling. These
domains include both the observed natural environment and built structures. They also span many
scales, from the fabricated asset to its territorial and contextual setting. In this case, the domain of
geographic information, “maps”, and geomatics, is encompassed with the concept of geographic
information systems (GIS), whereas the built asset and its parts is encompassed by the concept of
building information modelling (BIM). Traditionally these two information systems have been viewed
as separate domains. From a digital engineering and asset management perspective however, there is
an increasing overlap and need for interoperability between the two, as illustrated in Figure 1.
The two domains can also be viewed as two different sets of tools, used by several disciplines/domains.
The geospatial domain with its many professions (e.g. land management, engineering surveying,
geodata management, remote sensing and cartography) uses GIS tools to acquire, manage, analyse,
distribute and present geospatial information.
The geospatial domain handles (most of the time) descriptive models that are designed for many
purposes and long-term use and were formerly presented on maps in scale 1:100 to 1:100 000 000.
But as the need for geospatial applications varies greatly between actors, the main standardization
committee for geomatics, ISO/TC 211, focuses on enabling the development of application schema. The
main focus has been on a set of common rules for the development of application schemas (ISO 19109).
However, there are applications schemas provided in other organisations, like OGC's CityGML standard
for urban environments (including buildings). Buildings (and their urban environment) and the data
specification for buildings in the European INSPIRE directive, both based upon ISO/TC 211 standards,
including ISO 19109.
The AECO (architecture, engineering, construction and operations) domain with its many professions
(e.g. project development, architecture, civil engineering, contractor, facility management) related
to planning, designing, building and operating built assets (buildings, infrastructure, etc.) uses the
evolving BIM method for collaborative and digital processes in construction projects and for asset
management. The models are (most of the time) prescriptive models, designed for a specific purpose
and project phase and were formerly presented on drawings in scale 10:1 to 1:1 000, including landscape
drawings, rail and road geometrics. These AECO disciplines have at least one thing in common: the
building.
a
ISO/TC 211: ISO 19101 (all parts), ISO 19103, ISO 19104, ISO 19105, ISO 19106, ISO 19107, ISO 19108,
ISO 19109, ISO 19110, ISO 19111, ISO 19136 (all parts), ISO 19150 (all parts).
b
ISO/TC 59/SC 13: ISO 16739-1, ISO 29481 (all parts), ISO 19650 (all parts), ISO 12006 (all parts).
Figure 1 — Standards that relate to the cycle of information flow between geospatial and BIM
domains (adapted from a diagram developed by the Joint OGC / bSI IDBE Working Group)
To date, the interaction between the BIM and the GIS domains has not been intuitive or seamless. In
its simplified form the GIS, or geospatial modelling, domain has traditionally focused on modelling at
the territorial scale and has adopted a large perspective of the observed environment which includes
a multitude of distributed assets. The BIM domain has focused more on modelling the components of
a single built asset. With the move towards integrated information environments, the differences in
focus and scale between the two domains are diminishing. Arguably, use cases and perspectives in
both domains are converging and overlapping. Indeed, and as mentioned, decisions pertaining to built
assets typically require data and information that span both domains. Therefore, information models
from both domains are becoming increasingly bound to each other: every built asset has a location and
is situated within a context relative to the existing environment. Conversely, the existing environment
incorporates all built assets.
With this move towards integrated information environments, use cases will increasingly require
seamless transitions between both domains and their information models, from the bird’s eye
perspective to the manufactured component found within a built asset, to support the various asset life
cycle practices and requirements within a specified context as illustrated in Figure 1. A key challenge in
achieving this seamless transition or movement between both domains is ensuring the interoperability
in systems used for geospatial information modelling and built asset information modelling. Currently,
state-of-the-art modelling of geospatial information is based upon international standards developed
and maintained by ISO/TC 211 and Open Geospatial Consortium, Inc. (OGC), whereas state-of-the-art
modelling of built assets is based upon standards developed and maintained by ISO/TC 59/SC 13 and
buildingSMART International (bSI).
This document aims to identify measures to enable interoperability between the two domains.
These measures are expected be developed in either ISO/TC 211, ISO/TC 59/SC 13 or as a joint work
between the two committees. To achieve this the enterprise interoperability framework (EIF) defined
in ISO 11354 (all parts) has been used, focusing on the need for interoperability in data, services and
processes to ensure seamless exchanges and transitions between both domains. First this document
focuses on identifying standards within the two aforementioned interoperability levels. Barriers, or
vi © ISO 2021 – All rights reserved

incompatibilities, between the two domains are then exposed and discussed. Lastly, specific work
packages aimed at eliminating these barriers are identified and suggestions for future work aimed at
streamlining interoperability between the two domains are made.
TECHNICAL REPORT ISO/TR 23262:2021(E)
GIS (geospatial) / BIM interoperability
1 Scope
This document investigates barriers and proposes measures to improve interoperability between
geospatial and BIM domains, namely, to align GIS standards developed by ISO/TC 211 and BIM
standards developed by ISO/TC 59/SC 13.
Where relevant this document takes into account work and documents from other organizations and
committees, such as buildingSMART, International (bSI), Open Geospatial Consortium (OGC) and
Comité Européen de Normalisation (CEN). The focus is to identify future topics for standardization and
possible revision needs of existing standards.
This document investigates conceptual and technological barriers between GIS and BIM domains at the
data, service and process levels, as defined by ISO 11354 (all parts).
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
application schema
conceptual schema (3.13) for data (3.5) required by one or more applications
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.2]
3.2
conceptual model
data (3.5) model that represents an abstract view of the real world
Note 1 to entry: A conceptual model represents the human understanding of a system.
[SOURCE: ISO/IEC 11179-1:2015, 3.2.5, modified — The preferred term "conceptual data model" has
been removed.]
3.3
conceptual schema
formal description of a conceptual model (3.2)
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.6]
3.4
conceptual schema language
formal language based on a conceptual formalism for the purpose of representing conceptual schemas
(3.3)
EXAMPLE UML, EXPRESS, IDEFX1.
Note 1 to entry: A conceptual schema language may be lexical or graphical. Several conceptual schema languages
can be based on the same conceptual formalism.
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.7]
3.5
data
reinterpretable representation of information (3.9) in a formalized manner suitable for communication,
interpretation, or processing
Note 1 to entry: Data can be processed by humans or by automatic means.
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2121272, modified — Notes 2 and 3 to entry have been removed.]
3.6
dataset
named collection of data (3.5)
3.7
data template
schema (3.13) providing a standardized data (3.5) structure used to describe the characteristics of
objects
3.8
implementation
realization of a specification
[SOURCE: ISO 19105:2000, 3.18, modified — Note 1 to entry has been removed.]
3.9
information
meaningful data (3.5)
[SOURCE: ISO 9000:2015, 3.8.2]
3.10
interoperability
capability of two or more functional units to process data (3.5) cooperatively
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2120585, modified — The domain "" and
notes to entry have been removed.]
3.11
metamodel
model that specifies one or more other models
[SOURCE: ISO/IEC 11179-3:2013, 3.2.80]
3.12
ontology
formal, explicit specification of a shared conceptualization
Note 1 to entry: An ontology typically includes definitions of concepts and specified relationships between them,
set out in a formal way so that a machine can use them for reasoning.
2 © ISO 2021 – All rights reserved

Note 2 to entry: See also ISO/TR 13054:2012, 2.6; ISO/TS 13399-4:2014, 3.20; ISO 19101-1-2014, 4.1.26;
ISO 18435-3:2015, 3.1; ISO/IEC 19763-3:2020, 3.1.1.1.
[SOURCE: ISO 5127:2017, 3.1.2.03, modified — References in note 2 to entry have been editorially
updated.]
3.13
schema
formal description of a model
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.34]
3.14
semantic interoperability
capability of two or more systems to communicate and exchange data (3.5) through specified data
formats and communication protocols
[SOURCE: ISO 18308:2011, 3.48]
3.15
service
distinct part of the functionality that is provided by an entity through interfaces
[SOURCE: ISO 19119:2016, 4.1.12]
4 Abbreviated terms
API application programming interface
AECO architecture, engineering, construction, and operations
AIM asset information model
ARM application reference model
BAT BIM authoring tools
BIM building information modelling
BOM business object model
CDE common data environment
CEN Comité Européen de Normalisation
CRS coordinate reference system
GIS geographic information system
GFM general feature model (in ISO 19109)
GML Geography Markup Language
ICT information and communications technology
IFC Industry Foundation Classes
IFD International Framework for Dictionaries
IDM information delivery manuals
MDA model driven architecture
OMG Object Management Group
OWL Web Ontology Language
OGC Open Geospatial Consortium
PDT product data templates
STEP standard for the exchange of product model data
SQL Structured Query Language
UML Unified Modeling Language
XML Extensible Markup Language
5 Specification of BIM and GIS interoperability issues
5.1 General
According to ISO 11354 (all parts), enterprise interoperability can be implemented at 4 different levels,
going from the simplest to the most complex e.g. data level, service level, process level and business level.
In addition, the framework identifies three categories of interoperability, conceptual, technological and
organizational.
Business and operational processes can give rise to interoperability barriers between enterprises, and
this is also the case between enterprises across the geospatial and BIM domains. Figure 1 highlights the
fact that while both domains share a focus on digital engineering processes and asset management, they
inherently rely on different approaches to the management of information to support those processes
at the service and data levels. This is the key consideration addressed in this document.
It is this common focus on information modelling in the built environment, albeit from differing
perspectives, that creates both the requirement and opportunity to integrate information flows across
both domains. While the processes do introduce interoperability challenges, it is the specific use cases
or services where those processes intersect that introduce the biggest interoperability barriers. These
barriers manifest themselves principally at the service and data levels. Hence, the focus is put on the
data and service levels in this document from a conceptual and technological perspective, as listed in
Table 1.
ISO 11354 (all parts) is designed for analysing enterprises. As explained above, GIS and BIM can be
viewed as different domains, alternatively as different set of tools. Due to this difference between the
enterprise approach and the domain/tool approach, not all the perspectives of ISO 11354 (all parts)
are relevant, ending up with focusing on the need for interoperability in data, services and processes
to interoperate between the domains. The concept of “process” is understood differently in the BIM
domain and in the GIS domain. While several BIM processes have been specified using languages such
as BPMN (business process modelling notation), there are no equivalents in GIS.
4 © ISO 2021 – All rights reserved

Table 1 — Interoperability levels considered for this document
Conceptual Technological
Refers to the expressions, definitions and un- Refers to the use of ICT to communicate and exchange
derstanding of exchange information, and how information, and how that affects the ability to request,
Service
that affects the ability to request, provide and provide and utilize each other’s services.
utilize each other’s services.
Refers to the expressions, definitions and un- Refers to the use of ICT to communicate and exchange
derstanding of exchange information, and how information, and how it affects the ability to exchange
Data
it affects the ability to exchange data items data items between the (GIS-BIM) domains.
between the (GIS-BIM) domains.
NOTE Reproduced from ISO 11354-1.
5.2 BIM and GIS interoperability levels
5.2.1 General
In this subclause the service and data interoperability levels are explored and compared through
analysing the relevant standards targeting these categories in both domains e.g. ISO/TC 59/SC 13 for
BIM and ISO/TC 211 for GIS.
5.2.2 Data level
5.2.2.1 General considerations
This subclause aims at describing existing schemas in standards used in BIM and in GIS.
The overview of GIS schemas is based on the model driven architecture (MDA) approach as defined in
ISO 19103:2015, 5.2.2.3. Open BIM schemas follow the STEP architecture, defined in ISO 10303 (all parts)
and are presented in 5.2.2.4. The only common concept to both approaches is the concept of “conceptual
schema language”. Therefore, the languages as used in BIM and in GIS for describing conceptual schemas
are listed in 5.2.2.2.
5.2.2.2 BIM and GIS Conceptual Schema Languages
Conceptual schema languages are commonly used for formal representations of conceptual models.
Table 2 lists the different languages used for schemas in GIS and BIM standards.
Table 2 — Conceptual schema languages
Domains Name Reference
GIS UML ISO/IEC 19505-2
Unified Modeling Language
BIM EXPRESS modelling language. ISO 10303-11
Note 1: ISO/IEC 19505-2 has been developed by the Object Management Group (OMG) and standardised by ISO.
Note 2: The EXPRESS data modelling language is specified in ISO 10303-11, a standard for the computer-interpretable
representation and exchange of product manufacturing information.
Note 3: ISO 10303-11 also specifies a graphical representation for a subset of the constructs in the EXPRESS language. This
graphical representation is called EXPRESS-G.
5.2.2.3 GIS data schemas
5.2.2.3.1 General
GIS schemas are structured according to a model driven architecture (MDA) as defined in ISO 19103.
The founding principle in MDA requires schemas to be defined for different levels of abstraction.
ISO 19103 defines four levels of abstraction, as illustrated in Figure 2:
— metamodels: the fundament for defining other models;
— abstract conceptual schemas: abstract schemas describing concepts for reuse in other schemas;
— conceptual application schemas: conceptual schemas defined for specific applications;
— implementation schemas: schemas for implementation in databases and exchange formats.
The conceptual schemas are required to be independent of specific implementation technologies.
NOTE Adapted from Reference [62].
Figure 2 — Levels of abstraction
5.2.2.3.2 to 5.2.2.3.5 further detail the specific elements and items as specified by the standards for
each of the levels of abstraction.
5.2.2.3.2 GIS metamodel standards
Table 3 lists metamodels defined in GIS standards.
Table 3 — GIS metamodel standards
Name Reference Description
Geographic information - ISO 19101 Model that defines concepts of a universe of discourse.
Reference model
Core UML profile ISO 19103 Formalised UML profile and rules for the use of UML for
modelling geospatial information.
6 © ISO 2021 – All rights reserved

Table 3 (continued)
Name Reference Description
UML profile for application ISO 19109 Rules for the use of UML for modelling geospatial infor-
schemas mation in an application schema.
General feature model ISO 19109 The general feature model is the metamodel for ISO/
TC 211 GIS standards, with concepts for FeatureType,
PropertyType (AttributeType, Operation and FeatureAs-
sociationRole) and FeatureAssociatonType.
5.2.2.3.3 GIS abstract conceptual schemas
Table 4 lists abstract conceptual schemas defined in GIS standards.
Table 4 — GIS abstract conceptual schemas
Schema name Reference Description
Core data types ISO 19103 Specifies core data types for use in UML models of geo-
graphic information.
Spatial schema ISO 19107 Specifies UML classes for representing the spatial char-
acteristics of features as composites of geometric and/or
topological primitives.
Core profile of the spatial ISO 19137 Provides a profile of ISO 19107 that is limited to describ-
schema ing features as simple geometric primitives of 0, 1, or 2
dimensions.
Schema for coordinate ISO 19111 Concepts for coordinate references systems, coordinate
referencing systems, datums and operations.
Temporal schema ISO 19108 Concepts for temporal characteristics of features and
classes for describing relevant temporal reference sys-
tems.
Schema for referencing by ISO 19112 Concepts for describing spatial locations by reference to
identifiers identifiers.
Schema for moving features ISO 19141 Extends ISO 19107 to support the description of moving
spatial objects.
Schema for linear referenc- ISO 19148 Concepts for describing spatial locations by referring to
ing locations in a linear network.
Schema for data quality ISO 19157 Concepts for describing data quality.
Feature cataloguing ISO 19110 Concepts for feature cataloguing.
Metadata ISO 19115-1 Concepts for metadata.
Schema for coverage ISO 19123 Schema for an alternative representation of spatial in-
geometry and functions formation as a coverage, in which non-spatial attributes
are assigned directly to geometric objects rather than to
features composed of such objects.
5.2.2.3.4 GIS Conceptual application schemas
Table 5 lists conceptual application schemas defined in GIS standards.
Table 5 — GIS Conceptual application schemas
Standard Reference Description
OGC Land and Infrastructure http:// docs OGC® Land and Infrastructure Conceptual Model Stand-
Conceptual Model Standard .opengeospatial .org/ ard (LandInfra) presents the implementation-independ-
(LandInfra) is/ 15 -111r1/ 15 -111r1 ent, concepts supporting land and civil engineering in-
.html frastructure facilities, projects, alignment, road, railway,
survey (including equipment, observations, and survey
results), land division, and condominiums.
OGC CityGML Application https:// www .ogc .org/ OGC® CityGML is an open data model and XML-based
schema standards/ citygml format for the storage and exchange of virtual 3D city
models. It is an application schema for the Geography
Markup Language version 3.1.1 (GML3), the extendi-
ble international standard for spatial data exchange
issued by the Open Geospatial Consortium (OGC) and
the ISO/TC 211. The aim of the development of CityGML
is to reach a common definition of the basic entities,
attributes, and relations of a 3D city model.
OGC IndoorGML Application https:// www .ogc .org/ OGC® IndoorGML standard specifies an open data
schema standards/ indoorgml model and XML schema for indoor spatial information in
support of indoor navigation. IndoorGML is an applica-
tion schema of OGC® GML 3.2.1. While there are several
3D building modelling standards such as CityGML, KML,
and IFC, which deal with interior space of buildings
from geometric, cartographic, and semantic viewpoints,
IndoorGML intentionally focuses on modelling indoor
spaces for navigation purposes.
INSPIRE Data specifications https:// inspire .ec Common data models to be used when exchanging spa-
.europa .eu/ data tial datasets in Europe. For example, Buildings; Trans-
-specifications portation Networks; and Utilities and Government
Services.
5.2.2.3.5 GIS Implementation schemas
Table 6 lists implementation schemas and encoding rules defined in GIS standards, limited to GML, XML
and OWL. There exist a long range of other implementation schemas like JSON, geoJSON, Geopackage.
Strictly, INSPIRE GML schemas are not GIS standards, but are important in Europe as it is part of
European legislation.
Table 6 — GIS implementation schemas
Schema/format name Reference Description
Geography Markup ISO 19136 (all parts) Encoding in the GML Exchange format, including rules
Language (GML) for conversion from UML to GML.
ISO/TC 211 XML schemas https:// schemas Official XML schemas derived from the ISO/TC 211 UML
.isotc211 .org/ models.
Rules for developing ontol- ISO 19150-2 Rules for conversions from UML to OWL.
ogies in the Web Ontology
Language (OWL)
ISO/TC 211 ontologies https:// def .isotc211 Official ontologies derived from the ISO/TC 211 UML
.org/ models.
OGC CityGML GML schemas http:// schemas Official OGC CityGML 2.0 schemas.
.opengis .net/ citygml/
2 .0/
OGC InfraGML GML schemas http:// schemas Official OGC InfraGML 1.0 schemas.
.opengis.n et/i nfragml/
8 © ISO 2021 – All rights reserved

Table 6 (continued)
Schema/format name Reference Description
OGC IndoorGML GML http:// schemas Official OGC IndoorGML 1.0 or 1.0.3 schemas.
schemas .opengis .net/
indoorgml/ 1 .0/
INSPIRE GML schemas https:// inspire .ec Official INSPIRE GML Schemas.
.europa .eu/ schemas/
5.2.2.4 BIM data schemas
For all intents and purpose, there currently exists no overarching architecture driving the development
of BIM based implementations, processes and technologies. In other words, there is no core architecture
to frame the development of BIM data and process standards that is comparable to the MDA approach as
described in ISO 19103. That being said, the past 20+ years has seen the development of ISO 16739-1 –
IFC as a core schema for open BIM principles and was initially based on, but then developed along its own
path, the STEP architecture and information model, as described in ISO 10303-201 to ISO 10303-242,
which specify the application protocols and can be considered as “conceptual application schemas” for
BIM. Due to the absence of this core architecture, there exist no framework describing how the different
BIM standards, e.g. ISO 12006, ISO 29481 (all parts) and ISO 16739-1, relate to each other. The absence
of this framework of common architecture makes it hard to compare the two domains at this level. IFC-
and data templates are described further in Annex B. For the purpose of this document, comparison is
based on the existing STEP modular architecture which is illustrated in Figure 3.
Figure 3 — Existing STEP architecture (ISO 10303-1)
BIM standards rely on two specific implementation technologies:
a) STEP P21 file format EXPRESS (implementation format for BIM data, also intended for AIM-based
exchange especially for authoring tools containing geometry);
b) XML.
The existing combinations are shown in Table 7.
Table 7 — BIM implementation schemas, schema languages and data languages (ISO 10303-1)
Information model Modelling language Implementation Schema language Data language for
schema for implementation implementation
AIM EXPRESS AIM Long Form P11 EXPRESS STEP P21 file format
ARM EXPRESS none none none
Business object EXPRESS BO Model XML (STEP XML schema XML
model (BOM) AP242 edition 1
Business Object)
In the context of BIM, the standard data format for file exchange is defined by the schemas in ISO 16739-1
Industry Foundation Classes (IFC). IFC considers the four conceptual layers, as illustrated in Figure 4:
— domain layer: specific schemas for individual domains;
— interoperability (shared) layer: schemas that define concepts common for several domains;
— core layer: schemas that define the basic concepts;
— resource layer: abstract schemas for geometry, date and time, measures, etc.
Figure 4 — IFC data schema architecture with conceptual layers
Table 9 lists data languages considered for schema implementation, as defined in BIM standards
(ISO 10303-11).
10 © ISO 2021 – All rights reserved

Table 9 — BIM data schemas
Data schema name Reference Description
STEP ISO 10303-21 Implementation methods: clear text encoding of the
exchange structure.
IFC XSD schema ISO 10303-28 XML representations of EXPRESS schemas and data,
using XML schemas.
OWL W3C OWL Web Ontology Language (OWL) representation of the
Industry Foundation Classes (IFC) schema e.g. ifcOWL
a
reference .
a
https:// technical .buildingsmart .org/ standards/ ifc/ ifc -formats/ ifcowl/ .
Table 10 further specifies the subparts defined in IFC (ISO 16739-1).
Table 10 — Schemas defined in ISO 16739-1 (IFC)
Schema name Reference Description
Defines the most abstract part or core part of the
IFC specification. Captures general constructs,
that are basically founded by their different se-
IFC Kernel Schema ISO 16739-1:2018, 5.1
mantic meaning in common understanding of an
object model, like object, property and relation-
ship.
Declares basic classes for control objects and
assignment of these to any object derived from
IFC Control Extension Schema ISO 16739-1:2018, 5.2 IfcObjectDefinition. Also, it declares the classes
to associate resource level objects of controlling
nature to any subtype of IfcRoot.
Specialises the concepts of a (physical) product,
IFC Product Extension Schema ISO 16739-1:2018, 5.4 i.e. a component likely to have a shape and a
placement within the project context.
Provides the primary information that expands
one of the key ideas of the IFC Model. This is the
idea of 'process' which captures ideas about the
mapping of processes in a logical sequence or
IFC Process Extension Schema ISO 16739-1:2018, 5.3 planning and scheduling of work and the tasks
required for its completion. It is important to
understand that process information can be
expressed by classes in exactly the same way as
product information.
The resource definition data schemas consist of
supporting data structures. Entities and types
defined in this layer can be referenced by all
ISO 16739-1:2018, entities in the layers below. Unlike entities in
IFC Resource Schemas
Clause 8 other layers, resource definition data structures
cannot exist independently, but can only exist if
referenced (directly or indirectly) by one or more
entities deriving from IfcRoot.
Defines generic date and time specific concepts
IFC DateTime Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.5 that can be used to identify context within calen-
dars, schedules, and time series.
Specifies units and defined measure types that
IFC Measure Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.11
can be assigned to quantities.
Defines a set of basic quantities that can be asso-
IFC Quantity Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.17
ciated with products.
Deals with the general concepts of Ownership
IFC Utility Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.21
and Change.
Table 10 (continued)
Schema name Reference Description
Defines the resources used to determine the
IFC Geometric Model Resource placement of the shape representation of a prod-
ISO 16739-1:2018, 8.8
Schema uct within the geometric representation context
of a project.
Defines the resources used for geometric rep-
resentations. The primary application of this
IFC Geometry Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.9
resource is for representation of the shape or
geometric form of an element.
Defines the resources used to determine the
object placement used for the shape representa-
IFC Geometric Constraint
ISO 16739-1:2018, 8.7 tion of the object, and determine the constraints
Resource Schema
applied to the connectivity between two shapes
of objects.
Defines the resources used for topological rep-
IFC Topology Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.20
resentations.
Defines the representation of shape and topology
as important definitional properties for products
IFC Representation Resource defined within the IFC Object Model. The schema
ISO 16739-1:2018, 8.18
Schema defines two ways to represent definitional prop-
erties of products: topological representation
and geometric shape representation.
IFC External Reference Resource Provides the means to access or use information
ISO 16739-1:2018, 8.6
Schema from external sources.
Contains the types and entities that are used to
IFC Material Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.10
define materials.
Defines a basic set of property types that can
IFC Property Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.16 be associated with occurrence objects and type
objects through Property Sets.
Defines the two-dimensional profiles or cross
IFC Profile Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.15 sections, used to define geometric shape rep-
resentations.
Enables representation of information concern-
IFC Actor Resource Schema ISO 16739-1:2018, 8.1 ing a person or an organization that will under-
take work or hold responsibility.
Table 11 shows the framework for object-oriented information about construction work defined in
ISO 12006-3.
Table 11 — BIM abstract conceptual schemas
Schema name Reference Description
Building construction – organiza- ISO 12006-3 The main part of ISO 12006-3 consists of the
tion of information about con- specification of a taxonomy model, which pro-
struction works – Framework for vides the ability to define concepts by means of
object-oriented information properties, to group concepts, and to define rela-
tionships between concepts. Objects, collections
and relationships are the basic entities of the
model. The set of properties associated with an
object provide the formal definition of the object
as well as its typical behaviour. Properties have
values, optionally expressed in units.
Table 12 shows application protocols (or conceptual application schemas) defined in ISO 10303 (all parts),
for the BIM domain
12 © ISO 2021 – All rights reserved

Table 12 — BIM application protocols (or conceptual application schemas)
Schema name Reference Description
IFC Shared Schemas:
Contain intermediate specializations of entities.
Shared Bldg Services Elements
Entities defined in this layer can be referenced
Shared Component Elements
ISO 16739-1:2018, and specialized by all entities above in the hier-
Clause 6 archy. The shared element layer provides more
Shared Building Elements
specialized objects and relationships shared by
Shared Management Elements
multiple domains.
Shared Facilities Elements
IFC Domain Schemas:
Building Control Domain
PlumbingFireProtectionDomain
Contain final specializations of entities. Entities
StrucutralElementsDomain
defined in this layer are self-contained and can-
ISO 16739-1:2018,
StructuralAnalysisDomain not be referenced by any other layer. The domain
Clause 7
specific layer organizes definitions according to
HVAC Domain
industry discipline.
Electrical Domain
Architecture Domain
Construction Management Domain
5.2.2.5 Comparing Schemas
5.2.2.5.1 General
5.2.2.5.2 to 5.2.2.5.5 contain comparisons of schemas from GIS and BIM according to the MDA levels of
abstraction, as defined in ISO 19103.
5.2.2.5.2 Metamodels and core elements
Table 13 lists and compares schemas and metamodels used as the foundation for BIM and GIS schemas.
Table 13 — Metamodels in BIM and GIS
BIM GIS Comment
IFC Kernel Schema ISO 19103 UML profile Further comparisons of concepts from GFM and
the kernel schema is needed.
ISO 1
...


RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 23262
Première édition
2021-05
Interopérabilité SIG (géospatial)/BIM
GIS (geospatial) / BIM interoperability
Numéro de référence
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© ISO 2021
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Abréviations . 3
5 Spécification des enjeux d’interopérabilité BIM/SIG . 4
5.1 Généralités . 4
5.2 Niveaux d’interopérabilité entre BIM et SIG. 5
5.2.1 Généralités . 5
5.2.2 Niveau «Données » . 5
5.2.3 Niveau «Services » . 17
5.3 Incompatibilités SIG/BIM .20
5.3.1 Généralités .20
5.3.2 Incompatibilités . 20
6 Opportunités d’interopérabilité SIG/BIM .25
6.1 Généralités . 25
6.2 Opportunités d’interopérabilité des données . 25
6.3 Opportunités d’interopérabilité des services .28
6.3.1 Généralités .28
6.3.2 SIG vers BIM .29
6.3.3 BIM vers SIG . 30
7 Suggestions de travaux supplémentaires .31
7.1 Généralités . 31
7.2 Liaison de concepts abstraits dans les normes BIM et SIG (opportunité 1 et 2) . 31
7.3 Dictionnaire géospatial et BIM (opportunité 3) . 32
7.4 Lignes directrices d’échange d’informations entre BIM et SIG . 32
Annexe A Gestion des informations relatives aux objets de construction
(gestion de produits) .34
Annexe B IFC et modèles de données .39
Annexe C Géoréférencement .41
Annexe D Représentation spatiale .52
Bibliographie .64
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 59, Bâtiments et ouvrages de génie
civil, sous-comité SC 13, Organisation et numérisation des informations relatives aux bâtiments et ouvrages
de génie civil, y compris modélisation des informations de la construction (BIM).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
La complexité des informations nécessaires à la prise de décisions relatives aux biens construits, par
les secteurs public et privé ainsi que par les citoyens, exige que des pratiques numériques basées sur
des systèmes interopérables soient disponibles. Les décisions à prendre sur le cycle de vie d’un bien
construit et ses différentes étapes reposent en effet sur ces ensembles d’informations complexes. De
plus, ces décisions sont prises par une multitude d’acteurs qui réalisent des activités de traitement
de l’information telles que la création, la collecte, la transformation et l’analyse de données, et sont
intégrées à des pratiques de gestion de projets et d’actifs telles qu’elles sont définies dans des normes
existantes ou émergentes.
Par conséquent, plusieurs initiatives visant à numériser les biens construits aux niveaux régional,
national et international ont encouragé des investissements considérables dans le monde entier. L’un
des principaux aspects de ces initiatives concerne le besoin de collaboration et d’interopérabilité entre
les systèmes de traitement de l’information. Ces systèmes reposent sur des pratiques numériques qui
soutiennent l’ingénierie numérique et la gestion du cycle de vie des actifs, laquelle repose sur différents
domaines de modélisation de l’information. Ces domaines incluent l’environnement naturel observé
ainsi que les structures construites. Ils concernent également de nombreuses échelles, du bien fabriqué
à son emplacement territorial et contextuel. Dans ce cas, le domaine des informations géographiques,
des «cartes» et de la géomatique est intégré au concept de système d’informations géographiques (SIG)
tandis que le bien construit et ses parties sont intégrés au concept de modélisation des informations de
la construction (BIM). Ces deux systèmes d’information ont traditionnellement été considérés comme
des domaines séparés. Cependant, du point de vue de la gestion numérique des ouvrages d’art et des
actifs, les deux domaines se chevauchent de plus en plus et nécessitent d’être interopérables, comme
illustré à la Figure 1.
Ils peuvent également être considérés comme deux ensembles d’outils différents utilisés par plusieurs
disciplines/domaines.
Le domaine géospatial et ses multiples professions (gestion des sols, géométrage des ouvrages d’art,
gestion de données géographiques, détection à distance et cartographie, par exemple) utilisent des
outils SIG pour acquérir, gérer, analyser, distribuer et présenter des informations géospatiales.
Le domaine géospatial gère (la plupart du temps) des modèles descriptifs conçus à différentes fins, pour
être utilisés à long terme, et qui étaient auparavant présentés sur des cartes à une échelle comprise
entre 1:100 et 1:100 000 000. Le besoin d’applications géospatiales variant toutefois fortement
selon les acteurs, le comité de normalisation principal pour la géomatique, ISO/TC 211, se consacre
au développement de schémas d’application. Un ensemble de règles communes a été défini pour le
développement de schémas d’application (ISO 19109). Cependant, d’autres organisations produisent
des schémas d’application, comme la norme CityGML du groupe OGC pour les environnements urbains
(y compris les bâtiments), la spécification sur les bâtiments (et leur environnement urbain) et la
spécification de données pour les bâtiments de la Directive européenne INSPIRE, toutes deux basées
sur les normes ISO/TC 211, dont l’ISO 19109.
Le domaine AOCE (architecture, ouvrages d’art, construction et exploitation) et ses nombreuses
professions (développement de projet, architecture, ingénierie civile, entreprise du bâtiment, gestion
des installations, par exemple) relatifs à la spécification des besoins, à la construction et la mise en
service des biens construits (bâtiments, infrastructures, etc.) utilisent la méthode BIM évolutive pour
des processus collaboratifs et numériques de projets de construction et pour la gestion des actifs. Les
modèles sont (en général) des modèles prescriptifs, conçus dans un but et pour une phase de projet
spécifiques, et étaient auparavant présentés sur des cartes à une échelle comprise entre 10:1 et
1:1 000, comprenant des schémas paysagers ainsi que des schémas géométriques de rails et de routes.
Ces disciplines du domaine AOCE ont au moins un élément en commun: le bâtiment.
v
a
ISO/TC 211: ISO 19101 (toutes les parties), ISO 19103, ISO 19104, ISO 19105, ISO 19106, ISO 19107, ISO 19108,
ISO 19109, ISO 19110, ISO 19111, ISO 19136 (toutes les parties), ISO 19150 (toutes les parties).
b
ISO/TC 59/SC 13: ISO 16739-1, ISO 29481 (toutes les parties), ISO 19650 (toutes les parties), ISO 12006 (toutes
les parties).
Figure 1 — Normes relatives au cycle du flux d’informations entre les domaines géospatial
et BIM (adaptation d’un diagramme élaboré par le Groupe de travail conjoint OGC/bSI IDBE)
Jusqu’à aujourd’hui, l’interaction entre les domaines BIM et SIG n’a été ni intuitive ni fluide. Dans sa
forme simplifiée, le domaine de la SIG, ou modélisation géospatiale, s’est traditionnellement concentré
sur la modélisation à l’échelle territoriale et a adopté une perspective large sur l’environnement
observé, qui inclut une multitude de biens géographiquement répartis. Le domaine BIM s’est davantage
concentré sur la modélisation des composants d’un bien construit unique. Grâce à la tendance au
développement des environnements d’information intégrés, les différences d’intérêt et d’échelle entre
les deux domaines diminuent. Les cas d’utilisation et les perspectives dans les deux domaines sont
probablement en train de converger et de se rejoindre. Comme mentionné, les décisions relatives aux
biens construits exigent en effet généralement des données et des informations couvrant les deux
domaines. Par conséquent, les modèles d’information des deux domaines sont de plus en plus liés:
chaque bien construit a une localisation et est situé dans un contexte par rapport à l’environnement
existant. À l’inverse, l’environnement existant incorpore tous les biens construits.
En raison de cette tendance vers des environnements d’information intégrés, les cas d’utilisation vont
de plus en plus exiger des transitions fluides entre les deux domaines et leurs modèles d’information,
depuis la vue d’ensemble jusqu’au composant fabriqué situé au sein d’un bien construit, afin de soutenir
les diverses pratiques et exigences du cycle de vie du bien dans un contexte spécifique, comme illustré à
la Figure 1. L’un des aspects clés de cette transition ou de ce mouvement fluide entre les deux domaines
consiste à garantir l’interopérabilité des systèmes utilisés pour la modélisation des informations
géospatiales et la modélisation des informations des biens construits. Aujourd’hui, la modélisation
d’informations spatiales de l’état de l’art se fonde sur les normes internationales élaborées et tenues
à jour par l’ISO/TC 211 et le Consortium OGC, tandis que la modélisation de biens construits de l’état
de l’art se base sur les normes élaborées et tenues à jour par l’ISO/TC 59/SC 13 et le buildingSMART
International (bSI).
Le présent document vise à identifier les mesures permettant l’interopérabilité entre les deux domaines.
Il est prévu que ces mesures soient élaborées par l’ISO/TC 211, l’ISO/TC 59/SC 13 ou en travaux
conjoints entre les deux comités. Pour atteindre cet objectif, le cadre européen pour l’interopérabilité
vi
d’entreprise (EIF) défini dans l’ISO 11354 (toutes les parties) a été utilisé; il se concentre sur le besoin
d’interopérabilité entre les données, les services et les processus en vue de garantir des échanges et des
transitions fluides entre les deux domaines. Le présent document identifie tout d’abord les normes au
sein des deux niveaux d’interopérabilité mentionnés ci-dessus. Les obstacles ou incompatibilités entre
les deux domaines sont ensuite exposés et discutés. Enfin, des travaux spécifiques visant à éliminer ces
obstacles sont identifiés et des suggestions sont faites en vue de travaux futurs visant à rationaliser
l’interopérabilité entre les deux domaines.
vii
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 23262:2021(F)
Interopérabilité SIG (géospatial)/BIM
1 Domaine d’application
Le présent document étudie les obstacles et propose des mesures d’amélioration de l’interopérabilité
entre les domaines géospatial et BIM, afin d’aligner les normes SIG élaborées par l’ISO/TC 211 et les
normes BIM élaborées par l’ISO/TC 59/SC 13.
Lorsque cela est pertinent, le présent document tient compte des travaux et documents d’autres
organisations et comités tels que buildingSMART International (bSI), le Consortium OGC et le Comité
Européen de Normalisation (CEN). L’objectif est d’identifier des sujets de normalisation futurs et
d’éventuels besoins de révision des normes existantes.
Le présent document étudie les obstacles conceptuels et technologiques entre les domaines SIG et BIM
aux niveaux «Données», «Services» et «Processus» tels que définis par l’ISO 11354 (toutes les parties).
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
schéma d’application
schéma conceptuel (3.13) de données (3.5) requis pour une ou plusieurs applications
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.2]
3.2
modèle conceptuel
modèle de données (3.5) qui représente une vue abstraite du monde réel
Note 1 à l'article: Un modèle conceptuel représente la compréhension humaine d’un système.
[SOURCE: ISO/IEC 11179-1:2015, 3.2.5, modifié — Le terme préféré «modèle de données conceptuel» a
été supprimé.]
3.3
schéma conceptuel
description formelle d’un modèle conceptuel (3.2)
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.6]
3.4
langage de schéma conceptuel
langage formel basé sur un formalisme conceptuel destiné à représenter des schémas conceptuels (3.3)
EXEMPLE UML, EXPRESS, IDEFX1.
Note 1 à l'article: Un langage de schéma conceptuel peut se présenter sous une forme lexicale ou graphique.
Plusieurs langages de schéma conceptuel peuvent être basés sur le même formalisme conceptuel.
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.7]
3.5
données
représentation réinterprétable d’une information (3.9) sous une forme conventionnelle convenant à la
communication, à l’interprétation ou au traitement
Note 1 à l'article: Les données peuvent être traitées par des moyens humains ou automatiques.
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2121272, modifié — Les Notes 2 et 3 à l’article ont été supprimées.]
3.6
ensemble de données
collection nommée de données (3.5)
3.7
modèle de données
schéma (3.13) fournissant une structure de données (3.5) normalisée utilisée pour décrire les
caractéristiques d’objets
3.8
implémentation
réalisation d’une spécification
[SOURCE: ISO 19105:2000, 3.18, modifié — La Note 1 à l’article a été supprimée.]
3.9
informations
données (3.5) porteuses de sens
[SOURCE: ISO 9000:2015, 3.8.2]
3.10
interopérabilité
aptitude de plusieurs unités fonctionnelles à coopérer pour traiter des données (3.5)
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2120585, modifié — Le domaine «» et les Notes
à l’article ont été supprimés.]
3.11
métamodèle
modèle qui spécifie un ou plusieurs autres modèles
[SOURCE: ISO/IEC 11179-3:2013, 3.2.80]
3.12
ontologie
spécification formelle explicite d’une conceptualisation partagée
Note 1 à l'article: Une ontologie comprend généralement des définitions de concepts et les relations spécifiées
entre ces derniers, définies de façon formelle afin qu’une machine puisse les utiliser pour établir un raisonnement.
Note 2 à l'article: Voir également l’ISO/TR 13054:2012, 2.6; l’ISO/TS 13399-4:2014, 3.20; l’ISO 19101-1-2014,
4.1.26; l’ISO 18435-3:2015, 3.1; l’ISO/IEC 19763-3:2020, 3.1.1.1.
[SOURCE: ISO 5127:2017, 3.1.2.03, modifié — Les références dans la Note 2 à l’article ont fait l’objet
d’une mise à jour rédactionnelle.]
3.13
schéma
description formelle d’un modèle
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.34]
3.14
interopérabilité sémantique
capacité de deux ou plusieurs systèmes à communiquer et à échanger des données (3.5) dans des
formats de données et protocoles de communication spécifiques
[SOURCE: ISO 18308:2011, 3.48]
3.15
service
partie distincte de la fonctionnalité qui est fournie par une entité par le biais d’interfaces
[SOURCE: ISO 19119:2016, 4.1.12]
4 Abréviations
AIM (Asset Information Model) modèle d’information d’actif
AOCE architecture, ouvrages d’art, construction et exploitation
API (Application Programming Interface) interface de programmation d’application
ARM (Application Reference Model) modèle de référence d’application
BAT (BIM Authoring Tools) outils de création BIM
BIM (Building Information Modelling) modélisation des informations de la construction
BOM (Business Object Model) modèle d’objet métier
CDE (Common Data Environment) environnement de données commun
CEN Comité Européen de Normalisation
CRS (Coordinate Reference System) système de référence de coordonnées
GFM (General Feature Model) modèle général des entités (dans l’ISO 19109)
GML (Geography Markup Language) langage de balisage géographique
IDM (Information Delivery Manuals) protocoles d’échange d’informations
IFC (Industry Foundation Classes) classes de fondation d’industrie
IFD (International Framework for structure internationale pour les dictionnaires
Dictionaries)
MDA (Model Driven Architecture) architecture basée sur le modèle
OGC (Open Geospatial Consortium) consortium OGC
OMG (Object Management Group) groupe de gestion d’objet
OWL (Web Ontology Language) langage d’ontologie Web
PDT (Product Data Templates) modèles de données de produit
SIG système d’informations géographiques
SQL (Structured Query Language) langage SQL
STEP (Standard For The Exchange Of norme d’échange de modèles de données produits
Product Model Data)
TIC technologies de l’information et de la communication
UML (Unified Modeling Language) langage UML
XML (eXtensible Markup Language) langage de balisage extensible
5 Spécification des enjeux d’interopérabilité BIM/SIG
5.1 Généralités
Selon l’ISO 11354 (toutes les parties), l’interopérabilité d’entreprise peut être mise en œuvre à 4 niveaux
différents, allant du plus simple au plus complexe, à savoir «Données», «Services», «Processus» et
«Métier». De plus, la structure identifie trois catégories d’interopérabilité: conceptuelle, technologique
et organisationnelle.
Les processus métier et fonctionnel peuvent donner lieu à des obstacles à l’interopérabilité entre les
entreprises et ceci est également le cas entre les entreprises dans les domaines géospatial et BIM.
La Figure 1 souligne le fait que, bien que les deux domaines donnent tous deux priorité aux processus
d’ingénierie numérique et à la gestion des actifs, ils reposent de façon inhérente sur des approches
différentes en matière de gestion de l’information pour soutenir ces processus aux niveaux «Services»
et «Données». Il s’agit de l’aspect principal traité dans le présent document.
C’est cet accent commun mis sur la modélisation des informations dans l’environnement bâti, malgré des
perspectives différentes, qui crée à la fois l’exigence et l’opportunité d’intégrer les flux d’informations
au sein des deux domaines. Les processus eux-mêmes posent des problèmes d’interopérabilité, mais
ce sont les cas d’utilisation ou les services spécifiques au sein desquels ces processus se recoupent
qui introduisent les obstacles les plus importants pour l’interopérabilité. Ces obstacles se manifestent
principalement aux niveaux «Services» et «Données». Dans le présent document, l’accent est ainsi placé
sur les niveaux «Données» et «Services» d’un point de vue conceptuel et technologique, comme indiqué
dans le Tableau 1.
L’ISO 11354 (toutes les parties) est conçue pour analyser les entreprises. Comme expliqué ci-dessus,
le SIG et le BIM peuvent être vus comme des domaines différents, et également comme des ensembles
d’outils différents. En raison de cette différence entre l’approche d’entreprise et l’approche domaine/
outil, toutes les perspectives de l’ISO 11354 (toutes les parties) ne sont pas pertinentes, ce qui permet
de se concentrer sur le besoin d’interopérabilité entre les domaines aux niveaux «Données», «Services»
et «Processus». Le concept de «processus» a une signification différente dans le domaine du BIM et
dans le domaine du SIG. Plusieurs processus BIM ont été spécifiés au moyen de langages tels que BPMN
(notation de modélisation de processus métier); cependant il n’existe pas d’équivalent en SIG.
Tableau 1 — Niveaux d’interopérabilité pris en compte dans le présent document
Conceptuel Technologique
Se réfère aux expressions, aux définitions et à la Se réfère à l’utilisation des TIC pour com-
compréhension de l’échange d’informations et à muniquer et échanger des informations et à
Service la manière dont celles-ci affectent la capacité à la manière dont celle-ci affecte la capacité à
demander, fournir et utiliser les services les uns demander, fournir et utiliser les services les
des autres. uns des autres.
Se réfère aux expressions, aux définitions et à la Se réfère à l’utilisation des TIC pour com-
compréhension de l’échange d’informations et muniquer et échanger des informations et à
Données à la manière dont celles-ci affectent la capacité la manière dont celle-ci affecte la capacité à
à échanger des éléments de données entre les échanger des éléments de données entre les
domaines (SIG-BIM). domaines (SIG-BIM).
NOTE Reproduit à partir de l’ISO 11354-1.
5.2 Niveaux d’interopérabilité entre BIM et SIG
5.2.1 Généralités
Dans le présent paragraphe, les niveaux d’interopérabilité service et données sont étudiés et comparés
par le biais de l’analyse des normes concernées ciblant ces catégories dans les deux domaines, à savoir
l’ISO/TC 59/SC 13 pour le BIM et l’ISO/TC 211 pour le SIG.
5.2.2 Niveau «Données »
5.2.2.1 Considérations générales
Le présent paragraphe vise à décrire les schémas existants dans les normes utilisées dans le BIM et le
SIG.
La vue générale des schémas SIG est basée sur l’approche des architectures dirigées par les modèles
(MDA), définie dans l’ISO 19103:2015, 5.2.2.3. Les schémas BIM ouverts suivent l’architecture STEP
définie dans l’ISO 10303 (toutes les parties) et sont présentés en 5.2.2.4. Le seul concept commun aux
deux approches est le concept de «langage de schéma conceptuel». Par conséquent, les langages utilisés
dans le BIM et le SIG pour la description des schémas conceptuels sont listés en 5.2.2.2.
5.2.2.2 Langages de schémas conceptuels BIM et SIG
Les langages de schémas conceptuels sont communément utilisés pour les représentations formelles de
modèles conceptuels. Le Tableau 2 énumère les différents langages utilisés pour les schémas dans les
normes SIG et BIM.
Tableau 2 — Langages de schémas conceptuels
Domaines Nom Référence
SIG UML ISO/IEC 19505-2
Langage de modélisation unifié
BIM Langage de modélisation EXPRESS ISO 10303-11
NOTE 1 L’ISO/IEC 19505-2 a été élaborée par le Groupe de gestion d’objet (OMG) et normalisée par l’ISO.
NOTE 2 Le langage de modélisation de données EXPRESS est spécifié dans l’ISO 10303-11, une norme pour la représentation
et l’échange interprétables par ordinateur d’informations de fabrication de produits.
NOTE 3 L’ISO 10303-11 spécifie également une représentation graphique pour un sous-ensemble des concepts du langage
EXPRESS. Cette représentation graphique est appelée EXPRESS-G.
5.2.2.3 Schémas de données SIG
5.2.2.3.1 Généralités
Les schémas SIG sont structurés selon une architecture dirigée par les modèles (MDA) comme défini
dans l’ISO 19103. Le principe fondateur en MDA exige que des schémas soient définis pour différents
niveaux d’abstraction. L’ISO 19103 définit quatre niveaux d’abstraction, comme illustré à la Figure 2:
— métamodèles: la base de la définition des autres modèles;
— schémas conceptuels abstraits: schémas abstraits décrivant des concepts à réutiliser dans d’autres
schémas;
— schémas d’application conceptuels: schémas conceptuels définis pour des applications spécifiques;
— schémas d’implémentation: schémas d’implémentation dans des bases de données et des formats
d’échange.
Les schémas conceptuels doivent être indépendants de technologies d’implémentation spécifiques.
NOTE Adapté de la Référence [62].
Figure 2 — Niveaux d’abstraction
Les paragraphes 5.2.2.3.2 à 5.2.2.3.5 présentent plus en détail les éléments spécifiques spécifiés par les
normes pour chacun des niveaux d’abstraction.
5.2.2.3.2 Normes de métamodèles SIG
Le Tableau 3 liste les métamodèles définis dans les normes SIG.
Tableau 3 — Normes de métamodèles SIG
Nom Référence Description
Information géographique - ISO 19101 Modèle qui définit les concepts d’un univers de discours.
Modèle de référence
Profil UML minimal ISO 19103 Profil et règles UML normalisés pour l’utilisation du langage UML
pour la modélisation des informations géospatiales.
Profil UML pour les schémas ISO 19109 Règles pour l’utilisation du langage UML pour la modélisation des
d’application informations géospatiales dans un schéma d’application.
Modèle général des entités ISO 19109 Le modèle général des entités est le métamodèle pour les normes
SIG de l’ISO/TC 211, avec des concepts pour FeatureType, Proper-
tyType (AttributeType, Operation et FeatureAssociationRole) et
FeatureAssociatonType.
5.2.2.3.3 Schémas SIG conceptuels abstraits
Le Tableau 4 énumère les schémas conceptuels abstraits définis dans les normes SIG.
Tableau 4 — Schémas SIG conceptuels abstraits
Nom du schéma Référence Description
Types de données de base ISO 19103 Spécifie les types de données de base à utiliser dans les modèles
UML d’informations géographiques.
Schéma spatial ISO 19107 Spécifie les classes UML pour la représentation des caractéris-
tiques spatiales d’entités sous forme de primitives composites
géométriques et/ou topologiques.
Profil minimal du schéma ISO 19137 Donne un profil de l’ISO 19107 qui est limité à la description
spatial d’entités comme primitives géométriques simples à 0, 1 ou 2
dimensions.
Système de référence par ISO 19111 Concepts pour les systèmes de référence par coordonnées,
coordonnées les systèmes de coordonnées, les systèmes de référence et les
opérations.
Schéma temporel ISO 19108 Concepts pour les caractéristiques temporelles d’entités et de
classes pour la description de systèmes de référence temporelle
pertinents.
Système de références ISO 19112 Concepts pour la description de localisations spatiales par réfé-
spatiales par identificateurs rence à des identifiants.
géographiques
Schéma des entités mobiles ISO 19141 Étend l’ISO 19107 pour prendre en charge la description
d’objets spatiaux mobiles.
Référencement linéaire ISO 19148 Concepts pour la description de localisations spatiales par réfé-
rence à des localisations dans un réseau linéaire.
Qualité des données ISO 19157 Concepts pour la description de la qualité des données.
Méthodologie de catalogage ISO 19110 Concepts pour le catalogage des entités.
des entités
Métadonnées ISO 19115-1 Concepts pour les métadonnées.
Schéma de la géométrie ISO 19123 Schéma pour une représentation alternative d’informations
spatiales sous forme de couverture, dans lequel les attributs
et des fonctions de couver-
non spatiaux sont attribués directement à des objets géomé-
ture
triques plutôt qu’à des entités constituées de ces objets.
5.2.2.3.4 Schémas SIG conceptuels d’application
Le Tableau 5 liste les schémas conceptuels d’application définis dans les normes SIG.
Tableau 5 — Schémas SIG conceptuels d’application
Norme Référence Description
Norme OGC LandIn- http:// docs .opengeospatial La norme OGC® Land et Infrastructure Conceptual
fra (Land et Infras- .org/ is/ 15 -111r1/ 15 -111r1 Model (LandInfra) présente les concepts indépendants
tructure Conceptual .html de l’implémentation traitant des installations d’infras-
Model) tructure terrestre et d’ingénierie civile, des projets, de
l’alignement, de la route, du rail, des relevés (dont les
équipements, levés topographiques et résultats d’ar-
pentage), de la division des terres et des copropriétés.
Schéma d’application https:// www .ogc .org/ Le schéma OGC® CityGML est un modèle de données
OGC CityGML standards/ citygml ouvert et un format XML destiné au stockage et à
l’échange de modèles de cités virtuelles en 3D. Il s’agit
d’un schéma d’application pour le langage de balisage
géographique version 3.1.1 (GML3), la Norme inter-
nationale prorogeable pour l’échange de données spa-
tiales publiée par le Consortium OGC et l’ISO/TC 211.
Le but du développement de CityGML est d’obtenir une
définition commune des entités, attributs et relations
de base d’un modèle de cité en 3D.
Schéma d’application https:// www .ogc .org/ La norme OGC® IndoorGML spécifie un modèle de
OGC IndoorGML standards/ indoorgml données ouvert et un schéma XML pour les informa-
tions spatiales intérieures en support à la navigation
en intérieur. IndoorGML est un schéma d’application de
l’OGC® GML 3.2.1. Il existe plusieurs normes de modé-
lisation de bâtiments en 3D comme CityGML, KML et
IFC, qui traitent de l’espace intérieur des bâtiments des
points de vue géométrique, cartographique et séman-
tique; cependant IndoorGML est consacré volontaire-
ment à la modélisation des espaces intérieurs à des fins
de navigation.
Spécifications INSPIRE https:// inspire .ec .europa .eu/ Des modèles de données communs à utiliser pour
pour les données data -specifications échanger des ensembles de données spatiales en
Europe. Par exemple, les bâtiments, les réseaux de
transport, les services publics et gouvernementaux.
5.2.2.3.5 Schémas d’implémentation SIG
Le Tableau 6 liste les schémas d’implémentation et les règles de codage définis dans les normes SIG,
limitées à GML, XML et OWL. Il existe une large gamme d’autres schémas d’implémentation tels que
JSON, geoJSON, Geopackage. Les schémas GML INSPIRE ne sont pas des normes SIG au sens strict, mais
sont importants en Europe, car ils font partie de la législation européenne.
Tableau 6 — Schémas d’implémentation SIG
Nom du schéma/format Référence Description
Langage de balisage géogra- ISO 19136 (toutes les parties) Codage dans le format d’échange GML, com-
phique (GML) prenant des règles de conversion de UML à
GML.
Schémas XML ISO/TC 211 https:// schemas .isotc211 .org/ Schémas XML officiels dérivés des modèles
UML de l’ISO/TC 211.
Règles de développement ISO 19150-2 Règles de conversion de UML à OWL.
d’ontologies dans le langage
OWL.
Ontologies ISO/TC 211 https:// def .isotc211 .org/ Ontologies officielles dérivées des modèles
UML de l’ISO/TC 211.
Schémas GML OGC CityGML http:// schemas .opengis .net/ Schémas OGC CityGML officiels 2.0.
citygml/ 2 .0/
Tableau 6 (suite)
Nom du schéma/format Référence Description
Schémas GML OGC InfraGML http:// schemas .opengis .net/ Schémas OGC InfraGML officiels 1.0.
infragml/
Schémas GML OGC IndoorG- http:// schemas .opengis .net/ Schémas OGC IndoorGML officiels 1.0 ou
ML indoorgml/ 1 .0/ 1.0.3.
Schémas GML INSPIRE https:// inspire .ec .europa .eu/ Schémas GML INSPIRE officiels.
schemas/
5.2.2.4 Schémas de données BIM
À toutes fins et toutes intentions, il n’existe aujourd’hui aucune architecture principale pilotant le
développement d’implémentation, de processus et de technologies basées sur le BIM. En d’autres termes,
il n’existe aucune architecture de base orientant le développement de normes de données et de processus
de BIM qui soit comparable à l’approche MDA décrite dans l’ISO 19103. Cela étant dit, les 20 dernières
années ont vu l’élaboration de l’ISO 16739-1 – IFC en tant que schéma de base des principes du BIM
ouvert qui était initialement basé sur le modèle d’architecture et d’information STEP tel que décrit
dans les normes ISO 10303-201 à ISO 10303-242, mais qui s’est ensuite développé indépendamment.
Ces normes spécifient les protocoles d’application et peuvent être considérées comme des «schémas
conceptuels d’application» pour le BIM. En raison de l’absence de cette architecture de base, il n’existe
aucun cadre de description de la manière dont les différentes normes de BIM, par exemple l’ISO 12006,
l’ISO 29481 (toutes les parties) et l’ISO 16739-1, sont reliées les unes aux autres. L’absence de ce cadre
d’architecture commune rend difficile la comparaison des deux domaines à ce niveau. Les modèles
IFC et de données sont décrits plus en détail à l’Annexe B. Pour les besoins du présent document, la
comparaison est basée sur l’architecture modulaire existante STEP qui est illustrée à la Figure 3.
Figure 3 — Architecture STEP existante (ISO 10303-1)
Les normes BIM reposent sur deux technologies spécifiques d’implémentation:
a) format de fichier EXPRESS STEP P21 (format d’implémentation pour les données BIM, destiné
également à l’échange basé sur AIM, en particulier pour les outils de création contenant de la
géométrie);
b) XML.
Les combinaisons existantes sont présentées dans le Tableau 7.
Tableau 7 — Schémas d’implémentation BIM, langages de schémas et langages de données
(ISO 10303-1)
Modèle d’infor- Langage de Schéma d’implémenta- Langage de schéma Langage de données
mation modélisation tion pour l’implémenta- pour l’implémenta-
tion tion
AIM EXPRESS AIM Forme longue P11 EXPRESS Format de fichier
STEP P21
ARM EXPRESS aucun aucun aucun
BOM EXPRESS Modèle BO XML (STEP Schéma XML XML
AP242 édition 1 objet
métier)
Dans le contexte du BIM, le format de données normalisé pour l’échange de fichiers est défini par les
schémas des classes de fondation d’industrie (IFC) de l’ISO 16739-1. L’IFC tient compte des quatre
couches conceptuelles telles qu’illustrées à la Figure 4:
— couche «Domaines»: schémas spécifiques pour les domaines individuels;
— couche «Interopérabilité» (partagée): schémas qui définissent les concepts communs pour plusieurs
domaines;
— couche de base: schémas qui définissent les concepts de base;
— couche «Ressource»: schémas abstraits pour la géométrie, la date et l’heure, les mesures, etc.
Figure 4 — Architecture du schéma de données IFC avec les couches conceptuelles
Le Tableau 9 liste les langages de données pris en compte pour l’implémentation de schémas, comme
défini dans les normes BIM (ISO 10303-11).
Tableau 9 — Schémas de données BIM
Nom du schéma de don- Référence Description
nées
STEP ISO 10303-21 Méthodes d’implémentation: encodage en texte clair de la
structure d’échange.
Schéma XSD IFC ISO 10303-28 Représentations XML de schémas et de données EXPRESS
en utilisant des schémas XML.
OWL OWL W3C Représentation en langage OWL du schéma des classes
de fondation d’industrie (IFC), par exemple référence
a
IfcOWL .
a
https:// technical .buildingsmart .org/ standards/ ifc/ ifc -formats/ ifcowl/ .
Le Tableau 10 spécifie en outre les sous-parties définies dans l’IFC (ISO 16739-1).
Tableau 10 — Schémas définis dans l’ISO 16739-1 (IFC)
Nom du schéma Référence Description
Définit la partie la plus abstraite ou partie
de base de la spécification IFC. Reprend des
concepts généraux qui sont essentiellement
Schéma du noyau IFC ISO 16739-1:2018, 5.1 définis selon leurs différentes significations
sémantiques dans une perception commune
d’un modèle d’objet, comme objet, propriété et
relation.
Déclare les classes de base pour les objets de
contrôle et leur attribution à tout objet dérivé
Schéma d’extension de IfcObjectDefinition. Déclare également les
ISO 16739-1:2018, 5.2
contrôle IFC classes permettant d’associer les objets de niveau
ressource qui ont une fonction de contrôle à
n’importe quel sous-type de IfcRoot.
Spécialise les concepts d’un produit (physique),
Schéma d’extension produit autrement dit un composant susceptible d’avoir
ISO 16739-1:2018, 5.4
IFC une forme et une localisation dans le contexte
d’un projet.
Fournit les informations principales qui déve-
loppent l’une des idées clés du modèle IFC. Il
s’agit de la notion de «processus» qui reprend des
idées sur l’association des processus dans une
séquence logique ou un planning, et d’ordonnan-
Schéma d’extension proces-
ISO 16739-1:2018, 5.3 cement des travaux et des tâches nécessaires à la
sus IFC
réalisation de ce processus. Il est important de
comprendre que les informations de processus
peuvent être exprimées en matière de classes,
exactement de la même manière que les informa-
tions de produit.
Les schémas de données de définition de res-
source sont constitués de structures de données
de support. Les entités et les types définis dans
cette couche peuvent être référencés par toutes
les entités situées dans les couches inférieures.
Schéma de ressource IFC ISO 16739-1:2018, Article 8 À la différence des autres couches, les str
...


ISO/TC 59/SC 13
Date :  2021-05
ISO/TC 59/SC 13
Secrétariat:  SN
Interopérabilité SIG (géospatial)/BIM
GIS (geospatial)/BIM interoperability
ICS: 35.240.67; 35.240.70
Type du document :  Rapport technique
Sous-type du document :
Stade du document :  (60) Publication
Langue du document :  F
Type du document :  Rapport technique
Sous-type du document :
Stade du document :  (60) Publication
Langue du document :  F
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 23262:2021(F)
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Publié en Suisse.
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iv© ISO 2021 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Abréviations . 3
5 Spécification des enjeux d’interopérabilité BIM/SIG . 4
5.1 Généralités . 4
5.2 Niveaux d’interopérabilité entre BIM et SIG . 5
5.2.1 Généralités . 5
5.2.2 Niveau « Données » . 5
5.2.3 Niveau « Services » . 17
5.3 Incompatibilités SIG/BIM . 20
5.3.1 Généralités . 20
5.3.2 Incompatibilités . 21
6 Opportunités d’interopérabilité SIG/BIM . 26
6.1 Généralités . 26
6.2 Opportunités d’interopérabilité des données . 26
6.3 Opportunités d’interopérabilité des services . 30
6.3.1 Généralités . 30
6.3.2 SIG vers BIM . 31
6.3.3 BIM vers SIG . 32
7 Suggestions de travaux supplémentaires . 33
7.1 Généralités . 33
7.2 Liaison de concepts abstraits dans les normes BIM et SIG (opportunité 1 et 2) . 33
7.3 Dictionnaire géospatial et BIM (opportunité 3) . 34
7.4 Lignes directrices d’échange d’informations entre BIM et SIG . 34
Annexe A Gestion des informations relatives aux objets de construction
(gestion de produits) . 36
Annexe B IFC et modèles de données . 41
Annexe C Géoréférencement . 43
Annexe D Représentation spatiale . 55
Bibliographie . 65
v
Avant-propos
L’ISOL'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismesd'organismes nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaborationl'ISO).
L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de l’ISOl'ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet
effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec
l’ISOl'ISO participent également aux travaux. L’ISOL'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbationd'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent
document a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC,
Partie 2 (voir www.iso.org/directives).
L’attentionL'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent
faire l’objetl'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISOL'ISO ne saurait être
tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
Les détails concernant les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues
identifiés lors de l’élaborationl'élaboration du document sont indiqués dans
l’Introductionl'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l’ISOl'ISO (voir
www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISOl'ISO liés à l’évaluationl'évaluation de la conformité, ou pour toute information au
sujet de l’adhésionl'adhésion de l’ISOl'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce
(OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-proposle lien
suivant : .
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 59, Bâtiments et ouvrages de génie
civil, sous-comité SC 13, Organisation et numérisation des informations relatives aux bâtiments et
ouvrages de génie civil, y compris modélisation des informations de la construction (BIM).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
vi
Introduction
La complexité des informations nécessaires à la prise de décisions relatives aux biens construits, par les
secteurs public et privé ainsi que par les citoyens, exige que des pratiques numériques basées sur des
systèmes interopérables soient disponibles. Les décisions à prendre sur le cycle de vie d’un bien
construit et ses différentes étapes reposent en effet sur ces ensembles d’informations complexes. De
plus, ces décisions sont prises par une multitude d’acteurs qui réalisent des activités de traitement de
l’information telles que la création, la collecte, la transformation et l’analyse de données, et sont
intégrées à des pratiques de gestion de projets et d’actifs telles qu’elles sont définies dans des normes
existantes ou émergentes.
Par conséquent, plusieurs initiatives visant à numériser les biens construits aux niveaux régional,
national et international ont encouragé des investissements considérables dans le monde entier. L’un
des principaux aspects de ces initiatives concerne le besoin de collaboration et d’interopérabilité entre
les systèmes de traitement de l’information. Ces systèmes reposent sur des pratiques numériques qui
soutiennent l’ingénierie numérique et la gestion du cycle de vie des actifs, laquelle repose sur différents
domaines de modélisation de l’information. Ces domaines incluent l’environnement naturel observé
ainsi que les structures construites. Ils concernent également de nombreuses échelles, du bien fabriqué
à son emplacement territorial et contextuel. Dans ce cas, le domaine des informations géographiques,
des «cartes» et de la géomatique est intégré au concept de système d’informations géographiques (SIG)
tandis que le bien construit et ses parties sont intégrés au concept de modélisation des informations de
la construction (BIM). Ces deux systèmes d’information ont traditionnellement été considérés comme
des domaines séparés. Cependant, du point de vue de la gestion numérique des ouvrages d’art et des
actifs, les deux domaines se chevauchent de plus en plus et nécessitent d’être interopérables, comme
illustré à la Figure 1.
Ils peuvent également être considérés comme deux ensembles d’outils différents utilisés par plusieurs
disciplines/domaines.
Le domaine géospatial et ses multiples professions (gestion des sols, géométrage des ouvrages d’art,
gestion de données géographiques, détection à distance et cartographie, par exemple) utilisent des
outils SIG pour acquérir, gérer, analyser, distribuer et présenter des informations géospatiales.
Le domaine géospatial gère (la plupart du temps) des modèles descriptifs conçus à différentes fins, pour
être utilisés à long terme, et qui étaient auparavant présentés sur des cartes à une échelle comprise
entre 1:100 et 1:100 000 000. Le besoin d’applications géospatiales variant toutefois fortement selon
les acteurs, le comité de normalisation principal pour la géomatique, ISO/TC 211, se consacre au
développement de schémas d’application. Un ensemble de règles communes a été défini pour le
développement de schémas d’application (ISO 19109). Cependant, d’autres organisations produisent
des schémas d’application, comme la norme CityGML du groupe OGC pour les environnements urbains
(y compris les bâtiments), la spécification sur les bâtiments (et leur environnement urbain) et la
spécification de données pour les bâtiments de la Directive européenne INSPIRE, toutes deux basées sur
les normes ISO/TC 211, dont l’ISO 19109.
Le domaine AOCE (architecture, ouvrages d’art, construction et exploitation) et ses nombreuses
professions (développement de projet, architecture, ingénierie civile, entreprise du bâtiment, gestion
des installations, par exemple) relatifs à la spécification des besoins, à la construction et la mise en
service des biens construits (bâtiments, infrastructures, etc.) utilisent la méthode BIM évolutive pour
des processus collaboratifs et numériques de projets de construction et pour la gestion des actifs. Les
modèles sont (en général) des modèles prescriptifs, conçus dans un but et pour une phase de projet
spécifiques, et étaient auparavant présentés sur des cartes à une échelle comprise entre 10:1 et 1:1 000,
comprenant des schémas paysagers ainsi que des schémas géométriques de rails et de routes.
Ces disciplines du domaine AOCE ont au moins un élément en commun: le bâtiment.
vii
a
ISO/TC 211: ISO 19101 (toutes les parties), ISO 19103, ISO 19104, ISO 19105, ISO 19106, ISO 19107, ISO 19108,
ISO 19109, ISO 19110, ISO 19111, ISO 19136 (toutes les parties), ISO 19150 (toutes les parties).
b
ISO/TC 59/SC 13: ISO 16739-1, ISO 29481 (toutes les parties), ISO 19650 (toutes les parties), ISO 12006 (toutes les
parties).
Figure 1 — Normes relatives au cycle du flux d’informations entre les domaines géospatial
et BIM (adaptation d’un diagramme élaboré par le Groupe de travail conjoint OGC/bSI IDBE)
Jusqu’à aujourd’hui, l’interaction entre les domaines BIM et SIG n’a été ni intuitive ni fluide. Dans sa
forme simplifiée, le domaine de la SIG, ou modélisation géospatiale, s’est traditionnellement concentré
sur la modélisation à l’échelle territoriale et a adopté une perspective large sur l’environnement
observé, qui inclut une multitude de biens géographiquement répartis. Le domaine BIM s’est davantage
concentré sur la modélisation des composants d’un bien construit unique. Grâce à la tendance au
développement des environnements d’information intégrés, les différences d’intérêt et d’échelle entre
les deux domaines diminuent. Les cas d’utilisation et les perspectives dans les deux domaines sont
viii
probablement en train de converger et de se rejoindre. Comme mentionné, les décisions relatives aux
biens construits exigent en effet généralement des données et des informations couvrant les deux
domaines. Par conséquent, les modèles d’information des deux domaines sont de plus en plus liés:
chaque bien construit a une localisation et est situé dans un contexte par rapport à l’environnement
existant. À l’inverse, l’environnement existant incorpore tous les biens construits.
En raison de cette tendance vers des environnements d’information intégrés, les cas d’utilisation vont
de plus en plus exiger des transitions fluides entre les deux domaines et leurs modèles d’information,
depuis la vue d’ensemble jusqu’au composant fabriqué situé au sein d’un bien construit, afin de soutenir
les diverses pratiques et exigences du cycle de vie du bien dans un contexte spécifique, comme illustré à
la Figure 1. L’un des aspects clés de cette transition ou de ce mouvement fluide entre les deux domaines
consiste à garantir l’interopérabilité des systèmes utilisés pour la modélisation des informations
géospatiales et la modélisation des informations des biens construits. Aujourd’hui, la modélisation
d’informations spatiales de l’état de l’art se fonde sur les normes internationales élaborées et tenues à
jour par l’ISO/TC 211 et le Consortium OGC, tandis que la modélisation de biens construits de l’état de
l’art se base sur les normes élaborées et tenues à jour par l’ISO/TC 59/SC 13 et le buildingSMART
International (bSI).
Le présent document vise à identifier les mesures permettant l’interopérabilité entre les deux
domaines. Il est prévu que ces mesures soient élaborées par l’ISO/TC 211, l’ISO/TC 59/SC 13 ou en
travaux conjoints entre les deux comités. Pour atteindre cet objectif, le cadre européen pour
l’interopérabilité d’entreprise (EIF) défini dans l’ISO 11354 (toutes les parties) a été utilisé; il se
concentre sur le besoin d’interopérabilité entre les données, les services et les processus en vue de
garantir des échanges et des transitions fluides entre les deux domaines. Le présent document identifie
tout d’abord les normes au sein des deux niveaux d’interopérabilité mentionnés ci-dessus. Les obstacles
ou incompatibilités entre les deux domaines sont ensuite exposés et discutés. Enfin, des travaux
spécifiques visant à éliminer ces obstacles sont identifiés et des suggestions sont faites en vue de
travaux futurs visant à rationaliser l’interopérabilité entre les deux domaines.
ix
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 23262:2021(F)

Interopérabilité SIG (géospatial)/BIM
1 Domaine d’application
Le présent document étudie les obstacles et propose des mesures d’amélioration de l’interopérabilité
entre les domaines géospatial et BIM, afin d’aligner les normes SIG élaborées par l’ISO/TC 211 et les
normes BIM élaborées par l’ISO/TC 59/SC 13.
Lorsque cela est pertinent, le présent document tient compte des travaux et documents d’autres
organisations et comités tels que buildingSMART International (bSI), le Consortium OGC et le Comité
Européen de Normalisation (CEN). L’objectif est d’identifier des sujets de normalisation futurs et
d’éventuels besoins de révision des normes existantes.
Le présent document étudie les obstacles conceptuels et technologiques entre les domaines SIG et BIM
aux niveaux «Données », « », «Services» et «Processus» tels que définis par l’ISO 11354 (toutes les
parties).
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes ::
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp ;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https://www.electropedia.org/.
3.1
schéma d’application
schéma conceptuel (3.13) de données (3.5) requis pour une ou plusieurs applications
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.2]
3.2
modèle conceptuel
modèle de données (3.5) qui représente une vue abstraite du monde réel
Note 1 à l’article :: Un modèle conceptuel représente la compréhension humaine d’un système.
[SOURCE: ISO/IEC 11179-1:2015, 3.2.5, modifié — Le terme préféré «modèle de données conceptuel» a
été supprimé.]
3.3
schéma conceptuel
description formelle d’un modèle conceptuel (3.2)
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.6]
3.4
langage de schéma conceptuel
langage formel basé sur un formalisme conceptuel destiné à représenter des schémas conceptuels (3.3)
EXEMPLE UML, EXPRESS, IDEFX1.
Note 1 à l’article :: Un langage de schéma conceptuel peut se présenter sous une forme lexicale ou graphique.
Plusieurs langages de schéma conceptuel peuvent être basés sur le même formalisme conceptuel.
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.7]
3.5
données
représentation réinterprétable d’une information (3.9) sous une forme conventionnelle convenant à la
communication, à l’interprétation ou au traitement
Note 1 à l’article :: Les données peuvent être traitées par des moyens humains ou automatiques.
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2121272, modifié — Les Notes 2 et 3 à l’article ont été supprimées.]
3.6
ensemble de données
collection nommée de données (3.5)
3.7
modèle de données
schéma (3.13) fournissant une structure de données (3.5) normalisée utilisée pour décrire les
caractéristiques d’objets
3.8
implémentation
réalisation d’une spécification
[SOURCE: ISO 19105:2000, 3.18, modifié — La Note 1 à l’article a été supprimée.]
3.9
informations
données (3.5) porteuses de sens
[SOURCE: ISO 9000:2015, 3.8.2]
3.10
interopérabilité
aptitude de plusieurs unités fonctionnelles à coopérer pour traiter des données (3.5)
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2120585, modifié — Le domaine « <« »>» et les
Notes à l’article ont été supprimés.]
3.11
métamodèle
modèle qui spécifie un ou plusieurs autres modèles
[SOURCE: ISO/IEC 11179-3:2013, 3.2.80]
3.12
ontologie
spécification formelle explicite d’une conceptualisation partagée
Note 1 à l’article :: Une ontologie comprend généralement des définitions de concepts et les relations spécifiées
entre ces derniers, définies de façon formelle afin qu’une machine puisse les utiliser pour établir un raisonnement.
Note 2 à l’article :: Voir également l’ISO/TR 13054:2012, 2.6; l’ISO/TS 13399-4:2014, 3.20; l’ISO 19101-1-2014,
4.1.26; l’ISO 18435-3:2015, 3.1; l’ISO/IEC 19763-3:2020, 3.1.1.1.
[SOURCE: ISO 5127:2017, 3.1.2.03, modifié — Les références dans la Note 2 à l’article ont fait l’objet
d’une mise à jour rédactionnelle.]
3.13
schéma
description formelle d’un modèle
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.34]
3.14
interopérabilité sémantique
capacité de deux ou plusieurs systèmes à communiquer et à échanger des données (3.5) dans des
formats de données et protocoles de communication spécifiques
[SOURCE: ISO 18308:2011, 3.48]
3.15
service
partie distincte de la fonctionnalité qui est fournie par une entité par le biais d’interfaces
[SOURCE: ISO 19119:2016, 4.1.12]
4 Abréviations
AIM (Asset Information Model) modèle d’information d’actif
AOCE architecture, ouvrages d’art, construction et exploitation
API (Application Programming Interface) interface de programmation d’application
ARM (Application Reference Model) modèle de référence d’application
BAT (BIM Authoring Tools) outils de création BIM
BIM (Building Information Modelling) modélisation des informations de la construction
BOM (Business Object Model) modèle d’objet métier
CDE (Common Data Environment) environnement de données commun
CEN Comité Européen de Normalisation
CRS (Coordinate Reference System) système de référence de coordonnées
GFM (General Feature Model) modèle général des entités (dans l’ISO 19109)
GML (Geography Markup Language) langage de balisage géographique
IDM (Information Delivery Manuals) protocoles d’échange d’informations
IFC (Industry Foundation Classes) classes de fondation d’industrie
IFD (International Framework for structure internationale pour les dictionnaires
Dictionaries)
MDA (Model Driven Architecture) architecture basée sur le modèle
OGC (Open Geospatial Consortium) consortium OGC
OMG (Object Management Group) groupe de gestion d’objet
OWL (Web Ontology Language) langage d’ontologie Web
PDT (Product Data Templates) modèles de données de produit
SIG système d’informations géographiques
SQL (Structured Query Language) langage SQL
STEP (Standard For The Exchange Of
norme d’échange de modèles de données produits
Product Model Data)
TIC technologies de l’information et de la communication
UML (Unified Modeling Language) langage UML
XML (eXtensible Markup Language) langage de balisage extensible
5 Spécification des enjeux d’interopérabilité BIM/SIG
5.1 Généralités
Selon l’ISO 11354 (toutes les parties), l’interopérabilité d’entreprise peut être mise en œuvre à
4 niveaux différents, allant du plus simple au plus complexe, à savoir «Données », « », «Services », « »,
«Processus» et «Métier». De plus, la structure identifie trois catégories d’interopérabilité: conceptuelle,
technologique et organisationnelle.
Les processus métier et fonctionnel peuvent donner lieu à des obstacles à l’interopérabilité entre les
entreprises et ceci est également le cas entre les entreprises dans les domaines géospatial et BIM.
La Figure 1 souligne le fait que, bien que les deux domaines donnent tous deux priorité aux processus
d’ingénierie numérique et à la gestion des actifs, ils reposent de façon inhérente sur des approches
différentes en matière de gestion de l’information pour soutenir ces processus aux niveaux «Services»
et «Données». Il s’agit de l’aspect principal traité dans le présent document.
C’est cet accent commun mis sur la modélisation des informations dans l’environnement bâti, malgré
des perspectives différentes, qui crée à la fois l’exigence et l’opportunité d’intégrer les flux
d’informations au sein des deux domaines. Les processus eux-mêmes posent des problèmes
d’interopérabilité, mais ce sont les cas d’utilisation ou les services spécifiques au sein desquels ces
processus se recoupent qui introduisent les obstacles les plus importants pour l’interopérabilité.
Ces obstacles se manifestent principalement aux niveaux «Services» et «Données». Dans le présent
document, l’accent est ainsi placé sur les niveaux «Données» et «Services» d’un point de vue conceptuel
et technologique, comme indiqué dans le Tableau 1.
L’ISO 11354 (toutes les parties) est conçue pour analyser les entreprises. Comme expliqué ci-dessus, le
SIG et le BIM peuvent être vus comme des domaines différents, et également comme des ensembles
d’outils différents. En raison de cette différence entre l’approche d’entreprise et l’approche
domaine/outil, toutes les perspectives de l’ISO 11354 (toutes les parties) ne sont pas pertinentes, ce qui
permet de se concentrer sur le besoin d’interopérabilité entre les domaines aux niveaux «Données », « »,
«Services» et «Processus». Le concept de «processus» a une signification différente dans le domaine du
BIM et dans le domaine du SIG. Plusieurs processus BIM ont été spécifiés au moyen de langages tels que
BPMN (notation de modélisation de processus métier) ;); cependant il n’existe pas d’équivalent en SIG.
Tableau 1 — Niveaux d’interopérabilité pris en compte dans le présent document
Conceptuel Technologique
Se réfère aux expressions, aux définitions et à la Se réfère à l’utilisation des TIC pour
compréhension de l’échange d’informations et à communiquer et échanger des informations et
Service la manière dont celles-ci affectent la capacité à à la manière dont celle--ci affecte la capacité à
demander, fournir et utiliser les services les uns demander, fournir et utiliser les services les
des autres. uns des autres.
Se réfère aux expressions, aux définitions et à la Se réfère à l’utilisation des TIC pour
compréhension de l’échange d’informations et à communiquer et échanger des informations et
Données la manière dont celles-ci affectent la capacité à à la manière dont celle-ci affecte la capacité à
échanger des éléments de données entre les échanger des éléments de données entre les
domaines (SIG-BIM). domaines (SIG-BIM).
NOTE Reproduit à partir de l’ISO 11354-1.
5.2 Niveaux d’interopérabilité entre BIM et SIG
5.2.1 Généralités
Dans le présent paragraphe, les niveaux d’interopérabilité service et données sont étudiés et comparés
par le biais de l’analyse des normes concernées ciblant ces catégories dans les deux domaines, à savoir
l’ISO/TC 59/SC 13 pour le BIM et l’ISO/TC 211 pour le SIG.
5.2.2 Niveau «Données »
5.2.2.1 Considérations générales
Le présent paragraphe vise à décrire les schémas existants dans les normes utilisées dans le BIM et le
SIG.
La vue générale des schémas SIG est basée sur l’approche des architectures dirigées par les modèles
(MDA), définie dans l’ISO 19103:2015, 5.2.2.3. Les schémas BIM ouverts suivent l’architecture STEP
définie dans l’ISO 10303 (toutes les parties) et sont présentés en 5.2.2.4. Le seul concept commun aux
deux approches est le concept de «langage de schéma conceptuel». Par conséquent, les langages utilisés
dans le BIM et le SIG pour la description des schémas conceptuels sont listés en 5.2.2.2.
5.2.2.2 Langages de schémas conceptuels BIM et SIG
Les langages de schémas conceptuels sont communément utilisés pour les représentations formelles de
modèles conceptuels. Le Tableau 2 énumère les différents langages utilisés pour les schémas dans les
normes SIG et BIM.
Tableau 2 — Langages de schémas conceptuels
Domaines Nom Référence
SIG UML ISO/IEC 19505-2
Langage de modélisation unifié
BIM Langage de modélisation EXPRESS ISO 10303-11
NOTENOTE 1 L’ISO/IEC 19505-2 a été élaborée par le Groupe de gestion d’objet (OMG) et normalisée par l’ISO.
NOTENOTE 2 Le langage de modélisation de données EXPRESS est spécifié dans l’ISO 10303-11, une norme pour la
représentation et l’échange interprétables par ordinateur d’informations de fabrication de produits.
NOTENOTE 3 L’ISO 10303-11 spécifie également une représentation graphique pour un sous-ensemble des concepts du
langage EXPRESS. Cette représentation graphique est appelée EXPRESS-G.
5.2.2.3 Schémas de données SIG
5.2.2.3.1 Généralités
Les schémas SIG sont structurés selon une architecture dirigée par les modèles (MDA) comme défini
dans l’ISO 19103. Le principe fondateur en MDA exige que des schémas soient définis pour différents
niveaux d’abstraction. L’ISO 19103 définit quatre niveaux d’abstraction, comme illustré à la Figure 2:
— métamodèles: la base de la définition des autres modèles;
— schémas conceptuels abstraits: schémas abstraits décrivant des concepts à réutiliser dans d’autres
schémas;
— schémas d’application conceptuels: schémas conceptuels définis pour des applications spécifiques;
— schémas d’implémentation: schémas d’implémentation dans des bases de données et des formats
d’échange.
Les schémas conceptuels doivent être indépendants de technologies d’implémentation spécifiques.

NOTE Adapté de la Référence [62].
Figure 2 — Niveaux d’abstraction
Les paragraphes 5.2.2.3.2 à 5.2.2.3.5 présentent plus en détail les éléments spécifiques spécifiés par les
normes pour chacun des niveaux d’abstraction.
5.2.2.3.2 Normes de métamodèles SIG
Le Tableau 3 liste les métamodèles définis dans les normes SIG.
Tableau 3 — Normes de métamodèles SIG
Tableau 3 — Normes de Référence Description
métamodèles SIGNom
Information géographique - ISO 19101 Modèle qui définit les concepts d’un univers de discours.
Modèle de référence
Profil UML minimal ISO 19103 Profil et règles UML normalisés pour l’utilisation du langage
UML pour la modélisation des informations géospatiales.
Profil UML pour les schémas ISO 19109 Règles pour l’utilisation du langage UML pour la modélisation
d’application des informations géospatiales dans un schéma d’application.
Modèle général des entités ISO 19109 Le modèle général des entités est le métamodèle pour les
normes SIG de l’ISO/TC 211, avec des concepts pour
FeatureType, PropertyType (AttributeType, Operation et
FeatureAssociationRole) et FeatureAssociatonType.
5.2.2.3.3 Schémas SIG conceptuels abstraits
Le Tableau 4 énumère les schémas conceptuels abstraits définis dans les normes SIG.
Tableau 4 — Schémas SIG conceptuels abstraits
Nom du schéma Référence Description
Types de données de base ISO 19103 Spécifie les types de données de base à utiliser dans les
modèles UML d’informations géographiques.
Schéma spatial ISO 19107 Spécifie les classes UML pour la représentation des
caractéristiques spatiales d’entités sous forme de primitives
composites géométriques et/ou topologiques.
Profil minimal du schéma ISO 19137 Donne un profil de l’ISO 19107 qui est limité à la description
spatial d’entités comme primitives géométriques simples à 0, 1 ou 2
dimensions.
Système de référence par ISO 19111 Concepts pour les systèmes de référence par coordonnées, les
coordonnées systèmes de coordonnées, les systèmes de référence et les
opérations.
Schéma temporel ISO 19108 Concepts pour les caractéristiques temporelles d’entités et de
classes pour la description de systèmes de référence
temporelle pertinents.
Système de références ISO 19112 Concepts pour la description de localisations spatiales par
spatiales par identificateurs référence à des identifiants.
géographiques
Schéma des entités mobiles ISO 19141 Étend l’ISO 19107 pour prendre en charge la description
d’objets spatiaux mobiles.
Référencement linéaire ISO 19148 Concepts pour la description de localisations spatiales par
référence à des localisations dans un réseau linéaire.
Qualité des données ISO 19157 Concepts pour la description de la qualité des données.
Méthodologie de catalogage ISO 19110 Concepts pour le catalogage des entités.
des entités
Métadonnées ISO 19115-1 Concepts pour les métadonnées.
Schéma de la géométrie ISO 19123 Schéma pour une représentation alternative d’informations
spatiales sous forme de couverture, dans lequel les attributs
et des fonctions de
non spatiaux sont attribués directement à des objets
couverture
géométriques plutôt qu’à des entités constituées de ces objets.
5.2.2.3.4 Schémas SIG conceptuels d’application
Le Tableau 5 liste les schémas conceptuels d’application définis dans les normes SIG.
Tableau 5 — Schémas SIG conceptuels d’application
Norme Référence Description
Norme OGC http://docs.opengeospatial. La norme OGC® Land andet Infrastructure Conceptual
LandInfra (Land org/is/15-111r1/15- Model (LandInfra) présente les concepts indépendants
andet Infrastructure 111r1.html de l’implémentation traitant des installations
Conceptual Model) d’infrastructure terrestre et d’ingénierie civile, des
projets, de l’alignement, de la route, du rail, des
relevés (dont les équipements, levés topographiques
et résultats d’arpentage), de la division des terres et
des copropriétés.
Schéma d’application https://www.ogc.org/stand Le schéma OGC® CityGML est un modèle de données
OGC CityGML ards/citygml ouvert et un format XML destiné au stockage et à
l’échange de modèles de cités virtuelles en 3D. Il s’agit
d’un schéma d’application pour le langage de balisage
géographique version 3.1.1 (GML3), la normeNorme
internationale prorogeable pour l’échange de données
spatiales publiée par le Consortium OGC et
l’ISO/TC 211. Le but du développement de CityGML
est d’obtenir une définition commune des entités,
attributs et relations de base d’un modèle de cité en
3D.
Schéma d’application https://www.ogc.org/stand La norme OGC® IndoorGML spécifie un modèle de
OGC IndoorGML ards/indoorgml données ouvert et un schéma XML pour les
informations spatiales intérieures en support à la
navigation en intérieur. IndoorGML est un schéma
d’application de l’OGC® GML 3.2.1. Il existe plusieurs
normes de modélisation de bâtiments en 3D comme
CityGML, KML et IFC, qui traitent de l’espace intérieur
des bâtiments des points de vue géométrique,
cartographique et sémantique; cependant IndoorGML
est consacré volontairement à la modélisation des
espaces intérieurs à des fins de navigation.
Spécifications https://inspire.ec.europa.eu Des modèles de données communs à utiliser pour
INSPIRE pour les /data-specifications échanger des ensembles de données spatiales en
données Europe. Par exemple, les bâtiments, les réseaux de
transport, les services publics et gouvernementaux.
5.2.2.3.5 Schémas d’implémentation SIG
Le Tableau 6 liste les schémas d’implémentation et les règles de codage définis dans les normes SIG,
limitées à GML, XML et OWL. Il existe une large gamme d’autres schémas d’implémentation tels que
JSON, geoJSON, Geopackage. Les schémas GML INSPIRE ne sont pas des normes SIG au sens strict, mais
sont importants en Europe, car ils font partie de la législation européenne.
Tableau 6 — Schémas d’implémentation SIG
Nom du schéma/format Référence Description
Langage de balisage ISO 19136 (toutes les parties) Codage dans le format d’échange GML,
géographique (GML) comprenant des règles de conversion de
UML à GML.
Schémas XML ISO/TC 211 https://schemas.isotc211.org/ Schémas XML officiels dérivés des modèles
UML de l’ISO/TC 211.
Règles de développement ISO 19150-2 Règles de conversion de UML à OWL.
d’ontologies dans le langage
OWL.
Ontologies ISO/TC 211 https://def.isotc211.org/ Ontologies officielles dérivées des modèles
UML de l’ISO/TC 211.
Schémas GML OGC CityGML http://schemas.opengis.net/cityg Schémas OGC CityGML officiels 2.0.
ml/2.0/
Schémas GML OGC http://schemas.opengis.net/infra Schémas OGC InfraGML officiels 1.0.
InfraGML gml/
Schémas GML OGC http://schemas.opengis.net/indo Schémas OGC IndoorGML officiels 1.0 ou
IndoorGML orgml/1.0/ 1.0.3.
Schémas GML INSPIRE https://inspire.ec.europa.eu/sche Schémas GML INSPIRE officiels.
mas/
5.2.2.4 Schémas de données BIM
À toutes fins et toutes intentions, il n’existe aujourd’hui aucune architecture principale pilotant le
développement d’implémentation, de processus et de technologies basées sur le BIM. En d’autres
termes, il n’existe aucune architecture de base orientant le développement de normes de données et de
processus de BIM qui soit comparable à l’approche MDA décrite dans l’ISO 19103. CeciCela étant dit, les
20 dernières années ont vu l’élaboration de l’ISO 16739-1 – IFC en tant que schéma de base des
principes du BIM ouvert qui était initialement basé sur le modèle d’architecture et d’information STEP
tel que décrit dans les normes ISO 10303-201 à ISO 10303-242, mais qui s’est ensuite développé
indépendamment. Ces normes spécifient les protocoles d’application et peuvent être considérées
comme des «schémas conceptuels d’application» pour le BIM. En raison de l’absence de cette
architecture de base, il n’existe aucun cadre de description de la manière dont les différentes normes de
BIM, par exemple l’ISO 12006, l’ISO 29481 (toutes les parties) et l’ISO 16739-1, sont reliées les unes aux
autres. L’absence de ce cadre d’architecture commune rend difficile la comparaison des deux domaines
à ce niveau. Les modèles IFC et de données sont décrits plus en détail à l’Annexe B. Pour les besoins du
présent document, la comparaison est basée sur l’architecture modulaire existante STEP qui est
illustrée à la Figure 3.
Figure 3 — Architecture STEP existante (ISO 10303-1)
Les normes BIM reposent sur deux technologies spécifiques d’implémentation:
a) format de fichier XML EXPRESS STEP P21 (format d’implémentation pour les données BIM, destiné
également à l’échange basé sur AIM, en particulier pour les outils de création contenant de la
géométrie) ;);
b) XML.
Les combinaisons existantes sont présentées dans le Tableau 7.
Tableau 7 — Schémas d’implémentation BIM, langages de schémas et langages de données
(ISO 10303-1)
Modèle Langage de Schéma Langage de schéma Langage de
d’information modélisation d’implémentation pour données pour
l’implémentation l’implémentation
AIM EXPRESS AIM Forme longue P11 EXPRESS Format de fichier
STEP P21
ARM EXPRESS aucun aucun aucun
BOM EXPRESS Modèle BO XML (STEP Schéma XML XML
AP242 édition 1 objet
métier)
Dans le contexte du BIM, le format de données normalisé pour l’échange de fichiers est défini par les
schémas des classes de fondation d’industrie (IFC) de l’ISO 16739-1. L’IFC tient compte des quatre
couches conceptuelles telles qu’illustrées à la Figure 4:
— couche «Domaines » :»: schémas spécifiques pour les domaines individuels;
— couche «Interopérabilité» (partagée) :): schémas qui définissent les concepts communs pour
plusieurs domaines;
— couche de base: schémas qui définissent les concepts de base;
— couche «Ressource » :»: schémas abstraits pour la géométrie, la date et l’heure, les mesures, etc.
Figure 4 — Architecture du schéma de données IFC avec les couches conceptuelles
Le Tableau 9 liste les langages de données pris en compte pour l’implémentation de schémas, comme
défini dans les normes BIM (ISO 10303-11).
Tableau 9 — Schémas de données BIM
Nom du schéma de Référence Description
données
STEP ISO 10303-21 Méthodes d’implémentation: encodage en texte clair de
la structure d’échange.
Schéma XSD IFC ISO 10303-28 Représentations XML de schémas et de données
EXPRESS en utilisant des schémas XML.
OWL OWL W3C Représentation en langage OWL du schéma des classes
de fondation d’industrie (IFC), par exemple référence
a
IfcOWL .
a
https://technical.buildingsmart.org/standards/ifc/ifc-formats/ifcowl/.
Le Tableau 10 spécifie en outre les sous-parties définies dans l’IFC (ISO 16739-1).
Tableau 10 — Schémas définis dans l’ISO 16739-1 (IFC)
Nom du schéma Référence Description
Définit la partie la plus abstraite ou partie de
base de la spécification IFC. Reprend des
concepts généraux qui sont essentiellement
Schéma du noyau IFC ISO 16739-1:2018, 5.1 définis selon leurs différentes significations
sémantiques dans une perception commune
d’un modèle d’objet, comme objet, propriété et
relation.
Déclare les classes de base pour les objets de
contrôle et leur attribution à tout objet dérivé
Schéma d’extension de IfcObjectDefinition. Déclare également les
ISO 16739-1:2018, 5.2
contrôle IFC classes permettant d’associer les objets de
niveau ressource qui ont une fonction de
contrôle à n’importe quel sous--type de IfcRoot.
Spécialise les concepts d’un produit (physique),
Schéma d’extension autrement dit un composant susceptible d’avoir
ISO 16739-1:2018, 5.4
produit IFC une forme et une localisation dans le contexte
d’un projet.
Fournit les informations principales qui
développent l’une des idées clés du modèle IFC.
Il s’agit de la notion de «processus» qui reprend
des idées sur l’association des processus dans
une séquence logique ou un planning, et
Schéma d’extension d’ordonnancement des travaux et des tâches
ISO 16739-1:2018, 5.3
processus IFC nécessaires à la réalisation de ce processus. Il
est important de comprendre que les
informations de processus peuvent être
exprimées en matière de classes,
...

Questions, Comments and Discussion

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Die Norm ISO/TR 23262:2021 beschäftigt sich eingehend mit der Interoperabilität zwischen geospatialen Informationssystemen (GIS) und Building Information Modeling (BIM). Der Umfang dieser Norm ist entscheidend, da sie die bestehenden Barrieren zwischen diesen beiden Bereichen untersucht und Maßnahmen vorschlägt, um ihre Interoperabilität zu verbessern. Ein Schwerpunkt liegt auf der Angleichung der GIS-Standards, die von ISO/TC 211 entwickelt wurden, und den BIM-Standards, die von ISO/TC 59/SC 13 formuliert wurden. Besonders hervorzuheben sind die Stärken dieser Norm, die sich nicht nur auf die internen Standards von ISO konzentriert, sondern auch relevante Arbeiten und Dokumente anderer Organisationen wie buildingSMART, Open Geospatial Consortium (OGC) und dem Comité Européen de Normalisation (CEN) berücksichtigt. Dies ermöglicht ein umfassenderes Verständnis der globalen Standards und deren Einfluss auf die Interoperabilität zwischen GIS und BIM. Die Relevanz der Norm ISO/TR 23262:2021 ist unbestreitbar, insbesondere in einer Zeit, in der digitale Technologien und Datenintegration in der Bau- und Planungsindustrie zunehmend an Bedeutung gewinnen. Die Untersuchung konzeptioneller und technologischer Barrieren auf Daten-, Service- und Prozessebene, wie in ISO 11354 definiert, liefert wertvolle Erkenntnisse. Dadurch können zukünftige Themen für die Standardisierung sowie mögliche Überarbeitungsbedarfe bestehender Standards identifiziert werden, was die Grundlage für die Weiterentwicklung der Schnittstellen zwischen GIS und BIM legt. Insgesamt stellt die ISO/TR 23262:2021 einen wichtigen Schritt zur Verbesserung der Interoperabilität dar, indem sie strukturiert und umfassend die Herausforderungen und Lösungen in diesen sich schnell entwickelnden technologischen Bereichen analysiert.

ISO/TR 23262:2021 표준은 지리정보시스템(GIS)과 건물 정보 모델링(BIM) 간의 상호운용성을 향상시키기 위한 장벽을 조사하고 이를 개선하기 위한 조치를 제안하는 문서입니다. 이 표준은 ISO/TC 211에서 개발한 GIS 표준과 ISO/TC 59/SC 13에서 개발한 BIM 표준을 정렬하기 위한 내용으로 구성되어 있습니다. ISO/TR 23262:2021의 강점은 GIS와 BIM 도메인 간의 데이터, 서비스 및 프로세스 수준에서의 개념적 및 기술적 장벽을 면밀히 분석하는 데 있습니다. 이를 통해 서로 다른 표준 간의 통합을 위한 기초를 마련하고, 효율적인 상호운용성을 가능하게 합니다. 또한, 이 문서는 buildingSMART, Open Geospatial Consortium (OGC) 및 Comité Européen de Normalisation (CEN)와 같은 다른 조직 및 위원회의 작업과 문서를 고려하여, 보다 넓은 맥락에서의 상호운용성을 추구하는 점에서도 중요합니다. 이 표준은 앞으로의 표준화 주제를 식별하고 기존 표준의 개정 필요성을 파악하는 데도 초점을 맞추고 있어, 지속적인 발전을 도모하고 업계의 변화를 반영하는 데 기여합니다. 이러한 접근은 GIS와 BIM 분야의 전문가들이 새로운 기술과 데이터 요구 사항에 대응할 수 있는 길을 열어줍니다. ISO/TR 23262:2021 문서는 상호운용성을 증대시키고 다양한 표준 간의 조화를 이루려는 노력의 일환으로, 현대의 건설 및 도시 개발 분야에서 더욱 중요해지고 있는 GIS와 BIM의 통합 문제를 다루고 있습니다. 이처럼 적절한 표준화 절차는 관련 업계 모두에 긍정적인 영향을 미칠 것입니다.

The ISO/TR 23262:2021 document serves as a critical contribution to the field of geospatial and Building Information Modeling (BIM) interoperability, effectively addressing the pressing need for alignment between GIS standards developed by ISO/TC 211 and BIM standards from ISO/TC 59/SC 13. The scope of this standard is comprehensive, examining the existing barriers that hinder seamless interoperability and proposing actionable measures to bridge the gaps across these domains. One of the significant strengths of ISO/TR 23262:2021 lies in its collaborative approach, as it incorporates insights from various prominent organizations and committees, including buildingSMART, the Open Geospatial Consortium (OGC), and the Comité Européen de Normalisation (CEN). This ensures that the standard not only reflects a broad spectrum of expert opinion but also aligns with globally recognized best practices in interoperability. The document’s focus on identifying conceptual and technological barriers at the data, service, and process levels, as outlined by ISO 11354, is particularly relevant. It delves into the intricacies of how GIS and BIM data can integrate more effectively, acknowledging the complexities involved in these systems and striving for a holistic understanding. By addressing both existing standards and future topics worthy of standardization, ISO/TR 23262:2021 positions itself as a forward-thinking framework that anticipates the evolving needs of the industry. Furthermore, the document's emphasis on interoperability not only enhances current practices but also encourages the adoption of standardized methodologies across the GIS and BIM sectors. This relevance is underscored by the growing importance of efficient data exchange and collaboration in design, construction, and facility management processes. In summary, ISO/TR 23262:2021 is a pivotal document that addresses crucial interoperability issues between GIS and BIM frameworks. Its thorough examination of barriers and proactive approach to standardization makes it an invaluable resource for stakeholders aiming to enhance collaborative practices within the built environment.

La norme ISO/TR 23262:2021 se concentre sur l'interopérabilité entre les domaines GIS (géospatial) et BIM (modélisation de l'information du bâtiment). Son champ d'application est essentiel, car il examine les barrières qui entravent actuellement cette interopérabilité et propose des mesures pour y remédier. En alignant les normes GIS développées par l'ISO/TC 211 avec celles de BIM élaborées par l'ISO/TC 59/SC 13, la norme cherche à jeter des bases solides pour une collaboration plus efficace entre ces domaines critiques. Parmi les forces de cette norme, on trouve son approche inclusive qui tient compte des travaux et documents d'autres organisations et comités, notamment buildingSMART, l'Open Geospatial Consortium (OGC) et le Comité Européen de Normalisation (CEN). Cela lui confère une légitimité et une pertinence accrues dans le contexte mondial de la normalisation, garantissant que les recommandations ne sont pas seulement basées sur des principes théoriques, mais également sur des réalisations pratiques et des retours d'expérience. L'ISO/TR 23262:2021 met également en lumière les barrières conceptuelles et technologiques entre les domaines GIS et BIM, tel que défini par l'ISO 11354. En s'attaquant aux niveaux de données, de service et de processus, la norme offre une vue holistique des défis à relever et ouvre la voie à des discussions sur les besoins de révision des normes existantes. Cette perspective stratégique est essentielle pour anticiper les besoins futurs en matière de normalisation. Dans un contexte où l'interopérabilité est de plus en plus cruciale pour des projets complexes, cette norme est d'une grande pertinence. Elle fournit des lignes directrices claires et pratiques, tout en servant de catalyseur pour l'innovation et l'intégration au sein des industries de la construction et du géospatial. La norme ISO/TR 23262:2021 apparaît donc comme un outil indispensable pour les professionnels cherchant à naviguer dans les défis d'interopérabilité entre GIS et BIM.

ISO/TR 23262:2021は、地理空間(GIS)と建物情報モデリング(BIM)ドメイン間の相互運用性を向上させるための障壁を調査し、改善策を提案する重要な文書です。この標準の範囲は、ISO/TC 211が開発したGIS標準とISO/TC 59/SC 13が開発したBIM標準を調整することに焦点を当てています。特に、他の組織や委員会(例:buildingSMART、International (bSI)、Open Geospatial Consortium (OGC)、Comité Européen de Normalisation (CEN))の作業や文書も考慮に入れられています。 この文書の強みは、GISとBIMの間のデータ、サービス、プロセスレベルでの概念的および技術的障壁を明確に特定し、将来的な標準化のトピックと既存標準の改訂ニーズを特定することにあります。特に、ISO 11354(すべての部分)が定義するレベルでの障壁について深く掘り下げています。これにより、業界の関係者が直面する問題を解決するための具体的な指針を提供しています。 ISO/TR 23262:2021の関連性は、現在のデジタル化が進む社会において、GISおよびBIMの統合が国家のインフラプロジェクトや都市計画においてますます重要となっていることにあります。この標準は、両者のシームレスな連携を確保し、業界全体の生産性を向上させるための基盤となるものです。