ISO/TR 23262:2021

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,
...