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Les “faiseurs” de la nouvelle révolution industrielle

Le monde numérique n’en finit pas de nous étonner. Autrefois encore contenu dans un monde dit “virtuel”, son entrée dans le monde “réel” est plus rapide que prévu. Aujourd’hui l’apparition de l’impression 3-D bon marché et de qualité suffisante, ainsi que des micro-controlleurs assez puissants pour y inclure de l’interaction, permet aux “bricoleurs” de transformer silencieusement notre consommation et notre industrie. Un nouvelle technologie ne provoque une révolution que quand elle trouve une résonance avec la société dans laquelle elle émerge. Serions-nous en train d’assister à un alignement de phase?

Dans son discours sur “L’Etat de l’Union” de février dernier, le Président américain Barak Obama a fait la part belle aux nouvelles technologies d’impression en trois dimensions. Il a notamment mis en avant la création de centres de créativité, susceptibles de dynamiser l’innovation et de créer des emplois. Cela a surpris plus d’un observateur quand le président a parlé en terme élogieux des technologies d’impression 3-D, qui ont selon lui “le potentiel de révolutionner la façon dont nous fabriquons presque tout”. Citant l’exemple d’un ancien entrepôt désaffecté dans l’Ohio, transformé en atelier de fabrication innovant, il a annoncé le lancement de trois nouveaux centres de fabrication similaires, qui deviendront partenaires des départements de la Défense et de l’Énergie pour créer des bassins d’emplois high-tech. “Et je demande au Congrès d’aider à créer un réseau d’une quinzaine de ces centres et de garantir que la prochaine révolution industrielle sera Made in America“, a-t-il déclaré.

L’ère des Makers

wired_make_cover_1904Couverture du magazine Wired

De quoi parlait-il: De la prochaine révolution industrielle? Vraiment?

En faisant référence aux “makers” (“les faiseurs”) comme étant les porteurs d’une véritable révolution industrielle en marche, Obama fait allusion à ce mouvement international de passionnés de fabrication «bricolée», de programmation ouverte, d’électronique Arduino, de design et d’impression 3-D. Ce mouvement de créatifs, le Professeur Richard Florida parlait de classe créative, prétend réinventer la production de biens de consommation. Il veut personnaliser la fabrication des objets courants, défier l’obsolescence programmée, arrêter les délocalisations, réindustrialiser les métropoles occidentales, relancer l’artisanat et le goût d’entreprendre.

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Le livre phare du mouvement est: Makers: la nouvelle révolution industrielle, de Chris Anderson, l’ancien rédacteur en chef de Wired, revue culte de San Francisco. Selon ce dernier, ce mouvement a vraiment pris aux États-Unis, et plus particulièrement dans la Bay Area, il y a sept ans avec l’arrivée des premières imprimantes 3-D “bon marché”. Dans ce livre, les exemples sont nombreux où l’on perçoit la poussée technologique des gens ordinaires vers un redéploiement industriel. Ainsi il est fascinant de voir que, par exemple, l’industrie des drones a été d’abord l’affaire de ces gentils bricoleurs faiseurs de prouesses technologiques.

Soutenu par “Make Magazine” édité par Dale Dougherty, l’autre gourou du mouvement des «makers», la communauté grandit de jour en jour non seulement en nombre, mais surtout en projets souvent payés par des sites Internet de financement populaire et participatif comme Kickstarter ou wemakeit.ch en Suisse. Plus de capital risque, plus de business angels ou de programmes étatiques de financement des start-ups, non, ce sont des projets financés par la communauté elle-même. On est passé de l’ère des start-ups à celle des net-ups pour laquelle les réseaux sont plus importants que tout.

Pour animer toutes ces énergies, des lieux ont été créés afin, d’une part, de mettre à disposition des machines pour que les gens puissent créer et, d’autre part, pour réunir ces créatifs pour échanger leurs expériences. Et surtout pour penser et «brainstormer» le futur. Ces lieux portent différents noms et répondent à différentes spécificités, mais ils ont tous comme vocation d’être les avant-gardes d’un milieu industriel en devenir. Que se soient les TechShops, les FabLabs, les HackerSpaces ou les centres créatifs, ils sont désormais plusieurs centaines à être actifs aujourd’hui dans le monde. Chaque ville qui se veut un peu compétitive, possède déjà ou est en train de construire de telles plateformes. La Suisse n’échappe pas à la règle voir l’encart ci-joint sur le Swiss Creative Center de Neuchâtel.

Qu’en sera-t-il demain?

L’état aventureux de cette première vague de «faiseurs» ne nous dit pas tout sur l’avenir industriel de nos sociétés. En effet, certains ont encore du mal à croire qu’une bande d’amateurs puisse bousculer l’establishment. C’était aussi le cas dans les années septante lorsque de jeunes barbus inventèrent l’Apple II et commencèrent à révolutionner l’informatique tout en créant la puissante Silicon Valley.

Cependant, on peut d’ores et déjà dégager trois axes de réflexions:

  1. D’abord, on va pouvoir imprimer en grand nombre des objets en 3-D aussi facilement que l’on a pu imprimer des textes, des photos ou toutes sortes d’images pour T-Shirt.
  2. Ensuite, on va pouvoir s’échanger ces objets sur de très grandes distances en temps réel et sans coût de transport. Envoyer par mail ou télécharger des plans ou des algorithmes qui seront l’expression de processus d’impression 3-D ne coûte en effet pratiquement rien et sera instantané. En clair, si je veux avoir de nouvelles assiettes pour mon ménage, alors je vais chercher dans une banque de données sur Internet pour choisir les pièces que j’aime et les imprimer à la maison.
  3. Demain, une autre fonctionnalité va perturber la réalité industrielle, c’est la capacité de faire circuler des machines via le réseau Internet. En fait, toute machine peut être représentée par un ensemble de procédures, dont je peux tirer les algorithmes sous-jacents; ainsi une machine est en fin de compte qu’un fichier d’algorithme à télécharger à volonté avant de la reconstruire à l’aide d’une imprimante 3-D et de quelques matériaux électroniques à usage simplifié. Simple en principe. Peut-être quand même pas pour tout le monde. Mais on peut supposer qu’autour des centres créatifs une compétence participative s’organisera afin de partager ces nouveaux outils et surtout ces nouvelles machines.

Les aspect négatifs ne se sont pas non plus faits attendre: des plans sont publiés pour construire un pistolet avec des pièces produites avec une imprimante 3-D. En plein débat sur la régulation des armes. Un effet de rupture certainement peu attendu! Mais les potentiels positifs dépassent de loin un aspect négatif, il faut bien le reconnaître. D’ailleurs, quelle technologie n’a-t-elle pas engendré des usages dangereux (pensons à l’atome, à l’aviation, à internet, etc.)? Chaque innovation porte en elle une part négative et positive.

L’enjeu est donc bien, comme le disait en début d’année Obama, de diffuser, d’éduquer et de maîtriser des lieux créatifs. Ceux-ci, équipés, d’une part, de matériel de type 3-D, d’électronique et de design et, d’autre part, pourvus d’une forte compétence à produire des idées innovantes sont un vecteur important pour cette nouvelle donne créative et industrielle.

Voyons 3 des thèmes évoqués plus en détail.

Swiss Creative Center

swiss-creative-center

Lorsqu’un pays comme la Suisse caracole en tête des classements internationaux en matière d’innovation, on doit se poser naturellement la question de comment se maintenir à un tel niveau de performance. La réponse est simple: améliorer les processus de créativité, source première de l’innovation. En s’engageant sur le terrain de l’innovation de rupture, Neuchâtel se dote du premier centre de ce type en Suisse où les créatifs issus d’horizons différents travaillent avec les industriels et commerçants au sein d’une dream team emmenée par Elmar Mock, co-inventeur de la Swatch, l’ethnologue Jacques Hainard ou le designer Xavier Perrenoud entre autres. C’est le pari que le Canton de Neuchâtel, sous l’impulsion de la Chambre Neuchâteloise du Commerce et de l’Industrie, vient de lancer avec le Swiss Creative Center: le profiler comme centre disposant d’une sorte d’accélérateur à la créativité, en assemblant matériels (grâce au Fablab) et compétences (à l’aide d’un Thinklab). La créativité de rupture est sans doute pour demain, ce petit plus qui maintiendra la Suisse en tête des pays les plus innovants au monde.

L’impression 3-D

Makerbot Replicator 2

L’industrie classique a jusqu’ici été bâtie sur des procédés de fabrication tels que le tournage, le fraisage et le découpage des pièces. La révolution de l’impression 3-D est de passer d’un paradigme qui enlève de la matière pour obtenir l’objet voulu, à un processus additif qui dépose de la matière couche par couche. Un peu comme l’encre déposée par une imprimante classique, sauf que la matière déposée crée une épaisseur donnant forme à un objet. On passe donc d’un modèle de soustraction de matière à celui d’addition. Les techniques dites additives existent depuis les années 70, mais elles restaient encore récemment très chères et peu diffusées. L’arrivée d’imprimantes 3-D telles que RepRap ou MakerBot ont fait diminuer très fortement les coûts d’achat d’une imprimante 3-D. En 3 ans, les prix ont été divisés par 100, les faisant passer sous la barre des 1000 dollars. D’ailleurs Amazon a récemment ouvert un département spécifique de son magasin en ligne dédié au technologies d’impression 3-D. Cela laisse entrevoir des changements drastiques pour le prototypage, pour la personnalisation d’objets, et aussi bien sûr pour la diffusion même de la production et de la conception dans la société. Les objets crées actuellement ne sont pas encore de qualité suffisante et les imprimantes sont lentes, c’est vrai, mais cela ne saurait que s’améliorer au fil du temps. Et en attendant, il suffit de connaitre un atelier avec une imprimante plus performante auquel on peut envoyer ses plans par Internet pour pallier à ces inconvénients comme le propose par exemple Shapeways.

Arduino ou comment ajouter de l’intelligence aux objets

Arduino

Avoir des objets c’est bien. Mais avoir des objets intelligents c’est mieux. Arduino propose un circuit imprimé qui est facilement programmable pour effectuer des tâches, contrôler des appareils, piloter un robot, etc. Cela ouvre immédiatement un champ formidable aux makers. D’autant plus qu’ici aussi le modèle utilisé repose sur l’open source (comme pour l’imprimante 3-D RepRap) et que le coût du kit est dérisoire (environ 20 Euros). Les projets initiés sont parfois un peu fous, mais souvent ingénieux. Par exemple, il devient possible de construire un drone autopiloté, de transformer sa lampe de bureau en robot ou de faire de ses baskets un instrument de musique. Encore réservé à un petit nombre de hackers par sa technicité, le modèle se diffuse de par l’étendue des possibilités de programmation et le coût très faible de l’appareillage.

Conception assistée par ordinateur

Thingiverse

Pour créer et prototyper les objets en 3-D, il faut les concevoir et les traduire dans une langue compréhensible pour les imprimantes. C’est ce que font les logiciels dits de CAO (conception assistée par ordinateur) ou CAD (computer aided design). Le modèle peut se concevoir de zéro bien sûr, mais on dispose aujourd’hui de librairies très variées d’objets déjà modélisés. Par exemple, le site Thingiverse propose des dizaines de milliers de fichiers décrivant des objets imprimables en 3-D. Au-delà des logiciels professionnels coûteux, il en existe de gratuits, certains libres comme OpenSCAD et d’autres propriétaires comme 123D de Autodesk. Il ne reste plus qu’à laisser libre cours à son imagination.

Giorgio Pauletto, Observatoire technologique et Xavier Comtesse, Avenir Suisse
Adapté d’un texte paru comme article dans «Affaires Publiques»

On a causé des données 3D du territoire genevois…

Lors de la Causerie du jeudi 15 novembre dernier, Laurent
Niggeler (directeur du service de la mensuration officielle du canton de Genève) est venu nous présenter les données cartographiques 3D auxquelles les habitants du canton peuvent accéder via un guichet dédié. Celui-ci permet de représenter en trois dimension (3D) sur la carte du canton tous les immeubles et les ouvrages d’art du canton.

Ces données sont parfaitement intégrées au Système d’Information du Territoire Genevois (le SITG). Elles constituent pour Laurent Niggeler et pour les services de l’administration genevoise qui les utilisent, un outil de travail extraordinaire. Mais Laurent constate malgré tout que les acteurs locaux (en interne, comme en externe à l’administration) ont de la difficulté à s’approprier ces données dont les potentialités vont pourtant bien au-delà des usages métier pour lesquelles elles ont été collectées. Trois pistes selon lui peuvent l’expliquer: un manque de communication sur la disponibilité de ces données, une difficulté pour les utilisateurs potentiels à se les approprier ou enfin (et surtout?) un changement de paradigme qui remet sérieusement en question les métiers concernés.

La première partie de la causerie a porté sur les différents usages avérés et potentiels des données 3D du canton. Celles-ci constituent aujourd’hui des outils de conception, de simulation et d’analyse de premier ordre. Mais elles ont de plus cette capacité extraordinaire à représenter et à tangibiliser des mondes complexes, ce qui en fait des outils de visualisation, de concertation, d’aide à la décision et de communication incomparables. Laurent Niggeler a ainsi illustré ces différents aspects avec des exemples locaux que l’on retrouve dans sa présentation ci-dessous ou dans mon article consacré à la Journée de la 3D à Genève en 2011.

Les usages de la 3D se retrouvent ainsi dans des domaines aussi variés que les mesures et simulations de flux de polluants ou d’ensoleillement, l’aérodynamisme urbain, les implantations d’éoliennes ou d’antennes de téléphonies mobile, la géologie 3D, la gestion du patrimoine ou le tourisme. Mais ces usages ne sont pas encore aussi répandu que les promoteurs de la 3D le souhaiteraient.

Laurent Niggeler a ensuite évoqué la démarche volontariste lancée par l’Etat de Genève pour gagner la confiance des citoyens face aux dérives auxquelles peut conduire un mauvais usage de la 3D. Le canton a en effet été avec d’autres acteurs à l’instigation d’une charte 3D fondée sur 3 principes (voir sur le site du SEMO) :

  1. principe de crédibilité (ne pas influencer les gens à leur insu);
  2. principe de transparence (renseigner sur les scènes proposées, éléments retenus ou pas, modalités);
  3. et principe de développement de réseau et de formation à la 3D (diffusion des compétences autour de la 3D).

A l’annonce de cette initiative, la remarque a immédiatement fusé dans l’assemblée :

“Dans le même esprit, il faudrait également une charte de la 2D!”

La discussion a ensuite abordé les divers thèmes évoqués lors de la présentation. L’intégration de la 3D dans la gestion territoriale a soulevé la question de la co-construction d’un système d’information plus ouvert sur la société: “Pourrait-on envisager d’enrichir ces données 3D officielles des contributions d’acteurs de la société civile et aller ainsi vers la Wiki City qui avait été ébauchée lors d’un atelier que nous avions monté dans le cadre de la conférence Lift en 2011 ?.”  Laurent Niggeler voudrait bien aller dans ce sens, mais les choses prendront du temps. La volonté du comité directeur du SITG d’ouvrir la majorité de ses données publiques en 2013 constitue dans tous les cas un pas important dans ce sens. Nos autorités seront sollicitées prochainement sur le sujet.

Laurent Niggeler: never give up !

Lorsqu’on a rappelé l’appropriation encore trop faible de la 3D, Laurent Niggeler a souligné que nous sommes à la croisée des chemins : “La 3D aurait pourtant vocation à devenir le point de jonction des acteurs du territoire genevois car il amène les gens à s’intéresser de manière naturelle aux problématiques des autres”. Et la causerie a porté dans la foulée sur les potentialités encore largement méconnues de la cartographie 3D, évoquant, à travers sa capacité à mélanger le réel et le virtuel, à améliorer la gestion de la ville et du territoire.

Les participants sont ensuite revenus sur l’ouverture des données publiques qui pourrait permettre à nos start-up qui proposent des solutions en lien avec le territoire d’en profiter pleinement. Mais rappellent-ils, ces usages sont conditionnés à une accessibilité des données qui n’est pour l’instant pas optimale.

La causerie s’est terminée en évoquant une perspective fascinante liée à la 3D qui est celle de la 4D que vient enrichir la composante temporelle.


Dimension Cadastre

February 21, 2012 — Dr. Xavier COMTESSE, Avenir Suisse, and Dr. Giorgio PAULETTO, Observatoire technologique, State of Geneva, Switzerland

Selected as paper of the month in February 2012 by FIG (Fédération Internationale des Géomètres, International Federation of Surveyors).


(*) This paper was presented at Commission 7 Meeting in Austria, September 2011. The authors state that in the professions of cadaster both external and internal changes apply considerable pressure. This paper identifies the major trends that will most likely have an impact, apprehend the consequences expected and provide a structure for this development.

Une version de l’étude complète en français “Dimension Cadastre” est disponible sur le site de la Mensuration Officielle de la Confédération ou par le lien suivant Dimension Cadastre 2011.

ABSTRACT

The environment in which the professions of cadastre evolve has undergone profound changes. Technological innovation in the digital field has been considerable. Furthermore, social change has also been radically altered with, for instance, the emergence of social networks as a means of transforming our relations. Aside from the present crises, there have also been great changes in our economic evolution by the introduction of, on one hand, more flexibility and mobility and, on the other hand, the advent of globalization of production, work and consumption.

In addition to these exterior changes, internal changes have also taken place. These changes are specific to public administrations. Several trends can be mentioned: the evolution of the public discourse on transparency and accountability, the opening of public data, the emergence of the idea of a common good for our human societies. Other influences also have an impact, for instance, legislative change such as laws on administrative registers to foster interoperability or innovative professional software linked to the use of 3D.

These simultaneous changes apply considerable pressure on the profession. In this paper, we are going to identify the major trends that will most likely have an impact, apprehend the consequences expected and provide a structure for this development. We will try to give a general, coherent and prospective view of the evolution of cadastre.

Our paper will be divided into three sections:

  1. Push and pull evolutions
  2. Six strong foreseeable trends
  3. Synthesis and conclusion

SECTION 1: PUSH & PULL

Push

With the advent of the World Wide Web, the cadastre has entered globally in the digital era. This can be seen not only by how we input data, we look up for it, we store and exchange it, but also by the web applications nowadays offered to the public and their evolution. The general public has seen striking examples with Google Maps, Google Earth, Bing Maps, Street View, Sketch Up, etc. These applications can no longer be ignored by the professionals because they offer a new way of reading the territory and they inevitably structure what the public understands and wants. Similarly, several innovations regarding the use of these technologies are fundamentally modifying the profession. For example, let’s mention the “mash up” technique which allows (almost) anyone to use maps to create new applications, the phenomenon of geolocalisation through smartphones, the flow of data generated by individuals, global services accessible through cloud computing offering platforms and applications or the huge potential offered by the billions and billions of new IP addresses accessible with the new Ipv6 protocol.

This technological evolution is the first wave we’ve identified under the « Push » section for upcoming change. A second one is linked to global economic change, it redefines the links between producer and consumer, which overlaps between what is called “hard” and “soft” laws and also we will see between private and public goods. As they evolve, these waves of change define new behaviors we will necessarily be confronted to : copyleft and creative commons which complement classic copyright laws, the common goods which present different attributes in the digital world than it does in the physical sense, so called “prosumers” who actively participate in the design of the product / service he or she will use, crowdsourcing which uses the ingenuity of the internet users to create what no other organization could come up with.

The economy is directly impacted by these profound changes. One only needs to observe sectors like the music industry, entertainment, the media, or telecom sector to see this. Doubtless, other economic sectors will also undergo such significant shifts.

These shifts require the rethinking not only of customer relationships, but also of the entire business model. It is of paramount importance to understand that, by entering in the value chain, the customer transforms all economic relations: we are no longer in a formal contractual relationship but in a participative transformational partnership.

The recent events of Fukushima and the Arab Spring clearly show that the conversations, the media coverage and the spreading of ideas are now global, almost instantaneous and socially unavoidable. A wind of change is blowing on the social organization of our society. Networks are proving to be the tools of this change.

By redefining a social layer based on volunteer work, the lack of binding constraints and the non-punishable, society is entering in the era of soft laws. It becomes legitimate, in a certain way, to act even though there might not be a legal framework to support the action. This fact will have significant consequences on our societies not only in public, social and political action but also in professional applications and services.

Legitimate action has found a legalizing base by bypassing classical processes. Fields where increased participation has created concrete examples are a perfect illustration of this change of paradigm: open source software, open data or linking internet users. Henceforth, acting with a willingly participating population will allow us to perform tasks which have so far been intractable for public or private organizations. We are living this in practical terms with Wikipedia, YouTube or e-bird, the content of which is created and shared by users.

Thus the participative empowerment fueled by social networks redefines not only the social relation to public administration but also to ownership. Being able to add content to a parcel of official cadastre becomes a normal expectation for an increasing part of the general public. How should the owner position himself? And what about the cadastral systems, which must guarantee the information of real estate property?

These three « push » components, namely technology, economy and society, are the catalyze factors of an explosion that will profoundly change the actual definition of cadastre.

Pull

For the last decade or two, information systems have become more open and have integrated an increasing participation from people. There are 5 main stages to this evolution:

  1. informational (search / look up)
  2. transactional
  3. personalization
  4. augmented participation
  5. transformational

As mentioned previously, these stages correspond to external changes, linked to technology, economy and society, but there is more. They also show a political, legislative and administrative evolution. Indeed, we argue that both public and private institutions have also evolved from within, through an inside strength, a « pull », an attempt to adapt to the evolution of society in order to offer increasingly better services.

The following table illustrates this evolution:

Three key “pull” stages determine the change and progress of the cadastre professions:

  1. Social issues discussed at the political level,
  2. Elaboration of laws and regulations to address the political objectives (International soft laws, European laws, National parliaments),
  3. Regulations at a more local level that define the framework in which the public and private sector can act.

These three stages are interwoven in the political process and, together, form what we have called the pull process.

This pull process is, in a certain way, an institutional response to the push process and legalizes the existing (technological, cultural, economic and so on) behaviors created by society.
General model
Delivering online public services creates two essential transformations:

  • An increasing transfer of the administrative activity to the final user.
  • Simultaneously, a competence transfer to the final user.

The figure presented hereafter introduces a “transfer matrix”, which not only allows the monitoring of the progress made in the availability of public services ― and therefore benchmarking it ― but also becomes a strategic management tool. By improving the understanding of the present and future role of users (citizens, businesses, others administrations, and civil society organizations) this transfer matrix illustrates the paradigm shift for the public services.
We are now dealing with a citizen empowerment process that has to be engaged beyond the simple translation of administrative services into their online counterpart.

The figure presented above radically transforms the classic approach by clearly defining the type of activities now transferred to the users and the competence transfer that accompanies it. Here, we introduce new sophistication levels: namely the “Augmented participation” and the “Transformation” levels.

Therefore, the horizontal axis now represents the activity transfer with the following levels:

  • Passive Receiver: The user only has access to structured information that he or she can discover through search engines or tree structures.
  • Self-Service (One-Way): The user can choose specific documents and download them.
  • Self-Service (Two-Way): He or she can exchange documents or emails with the administration.
  • Do-It-Yourself: The user can perform complete transactions, including payments.
  • Co-Design: Both the user and the administration can personalize services (e.g. tax forms, etc.)
  • Co-Creation: The user can participate in the political and democratic life of his/her region or country (e.g. the Swiss model initiative and referendum, forum, etc.)

The vertical axis represents the competence transferred to the user of the online service. The levels of sophistication vary from raw “data” to the “model” level, as follows:

  • Data: At this level, we deal with raw data or measurements, such as those produced by statistical services.
  • Information: A context is added to the data so that a meaning is created.
  • Analysis: We now can infer a theory from information. This allows analysis and better understanding of phenomena.
  • Dynamic: Time is introduced. The time series add a new dimension to the previous theory.
  • Model: Forecasts can be made from the dynamic theories inferred by using the information available. Scenarios can be tested and simulated to forecast the effects of changes and to discuss future changes.

The 5 levels used in this model are defined as follows:

Informational / Search / Look up:
The user looks up information on the Internet. This phase is traditionally the first one to be implemented as an online service. This remains a strong demand from users. With the development of search engines, the way we look up information has drastically changed. The menu presentation is superseded by a fast access to information through these search engines, Google being the leading one.

Transactional One-Way:
The user can download documents. Even though this phase now seems very basic, it is still essential to the users who manage their documents electronically. A content and document management system is central to such activity.

Transactional Two-Ways:
The user can upload documents and send e-mails. It still is nowadays a major contribution but hasn’t reached all levels of the administration, especially for non structured demands. The user can perform complete transactions, including payments. This stage is a milestone for productivity gains and profitability of eGovernment initiatives. It is underway in most administrations around the world. This stage will be crucial for a sustainable system since it saves time and money both for the users and the administration.

Personalization:
The user can use personalized information and transactions. The documents are pre-filled for his/her personal use. The transaction is completely secure and customized. This phase will use a key element that closely resembles a folder called “My Files”. It will allow grouping all of the activities and administrative documents in a single virtual place that will be accessible at all times. The traceability of the transactions and activities will become essential to guarantee a sound accountability.

Augmented participation:
This level corresponds to what may be called a wiki-democracy where citizens and businesses can initiate change. This is exemplified by projects such as Open Government initiatives where users are asked to participate in the development of better administrative services. Another example is the Swiss initiative where citizens can propose new laws. In this context too, the U.S. primary campaign lead by Barack Obama is essentially based on participation. The field is of course very broad and much is left to explore in order to create new services in a connected world. Forums, blogs, social networks are only a few recent examples that have emerged, but most of the field still remains to be invented.

Transformational:
Co-creation is the key word here, leveraging mash-ups and crowdsourcing. This level profoundly modifies the concept of “common good” by redistributing the roles between the administration and the citizens. The latter are involved in the creation of a new digital administration. By opening up government data, citizens can transform the way the new public services are created and delivered. This transformation implies a redefinition of the “common good” and “public good”.

The transformation matrix defined by the transformation along two axes gives a more complete approach to the evolution and strategy of eGovernment online services than the classical model. By going beyond a benchmarking goal, it helps to drive a strategy. The progress of services can still be analyzed, but the tool now also helps to better define priorities and explain the evolution of the services. The users become active stakeholders of the project and not merely final users. By being turned into a participative partner and not having to adapt to a forced evolution, the relationship between the administration and its users changes to better serve the citizen-actor, as well as the entrepreneur-actor or the consumer-actor.

SECTION 2: SIX THESES

Trends

We have identified six major trends that will most likely have an influence on the vision of cadastre.
These trends are linked to technological, economic and social evolution, and come from the push process described above. They are also part of the emergent pull process that has begun to appear in several countries. The six theses presented hereafter influence the entire evolution of the field in which the cadastre operates. They tell us a story by adding dimensions not only in geometry but also in meaning.

Thesis 1: The cadastre will include the third dimension of the landscape and of the objects beyond the current legal framework.
Comment: The technology allows a thorough three dimensional vision of the land. This is now integrated in several products largely distributed by companies such Google and ESRI but also Nokia, Microsoft and several others. This paradigm change raises the issue of height, ownership and that of co-ownership (e.g. several owners of the different levels in buildings) and the rights attached to the third dimension such as for example the right to a view.
Consequence: A new 3D model of the land and of the buildings is necessary and land surveyors have to take 3D into account.

Thesis 2: The cadastre will blend the strategic map and the dynamic map of the land to show its historical evolution. Both views will evolve independently.
Comment: The push of technology makes it possible to store the information with different time stamps instead of erasing or superseding it. An animation of the evolution of an object or a region becomes possible by adding the dimension of time.
Consequence: The current separation between the static object and the dynamic object will be deeply transformed. A static object becomes a snapshot at a given moment of its dynamic version.

Thesis 3: The cadastre will be multifunctional and multijurisdictional.
Comment: The political as well as the technological influence foster the emergence of functions of a territory. Different regions can be viewed not only as jurisdictions, but also through the lens of different functions such as the environmental function, the transportation function, etc. It therefore will be possible to assess the impact of policies on different functions and to create many functional approaches to the territory. Moreover, the interoperability between various local cadastres will render a change of function possible upon request.
Consequence: The local cadastres will be blended into larger ones and include not only jurisdictional views but also functional views.

Thesis 4: Social networks will transform the cadastre.
Comment: The phenomenon of georeference by the public becomes a more and more normal and accepted tool to extend the cadastre. Almost all new moving devices include GPS chips (smartphones, cameras, cars, even cattle!) that can report flows of data. This allows to georeference the objects and their surroundings in a completely new way.
Consequence: The cadastre will deal more with flows of data and less with stocks of data.

Thesis 5: New commons will emerge as a referenced object of the cadastre.
Comment: Data will be more and more made available to the general public by the administration and, through mash-up techniques, will be transformed into a new virtual object the « Common Good ». This new object is a composition of several layers of data and services. It will create value and be used as a global public good.
Consequence: Both the private and the public sectors will gain added value by leveraging these new commons. As it is mainly composed of information, the resource is essentially non-rival (consumption by one person doesn’t prevent simultaneous consumption by another) and non-excludable (it is difficult if not impossible to prevent someone to have access).

Thesis 6: The cadastre will become an essential element of knowledge society.
Comment: The cadastre follows the same path as society as it evolves from an information society to a knowledge society. This is seen through the addition of georeference to many human activities, the emergence of co-creation by entire crowds, and the body of knowledge that the cadastre carries enters more and more into models and decisions. The objects of the cadastre will be part of a feedback loop that makes its way into knowledge society.
Consequence: Land surveyors will be dealing more with soft fields of knowledge rather than hard science in the future.

Guichet 3D

SECTION 3: SYNTHESIS AND CONCLUSION

This document presents the different thesis that will most probably change the cadastre professions. We tried to describe how activities and competencies are shifting from the provider to the end user. Six main theses are then described by integrating the main trends that can be seen today as transformational for the cadastre. These trends come form a push from exogenous shifts (technological, economic, societal) or from pull shifts (as the public services adapt and operate change).

This is still a work in progress and should be seen above all as a tool for thought rather than a firm conclusion. It can be used, for instance, as the basis of a conversation process specifically for professional software applications. We can anticipate a (r)evolution towards new dimensions for the cadastre. While leaving behind the map (2 dimensions), the cadastre is going towards far unexplored dimensions. It is this evolution towards new dimensions that we should work on to design together with the stakeholders a future cadastre to better serve society.

CONTACTS

Dr. Xavier COMTESSE
Director
Avenir Suisse
8, quai du Rhône
1205 Genève
xavier.comtesse@avenir-suisse.ch
+41 22 749-1100

Dr. Giorgio PAULETTO
Strategy and Technology Advisor,
Observatoire Technologique, State of Geneva
64-66 rue du Grand-Pré, CP 2285
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PDF version of the presentation given at the FIG 7 Meeting Innsbruck September 2011

Journée de la 3D à Genève

Avec le SITG, le canton de Genève a la chance de disposer d’un système d’information géographique performant qui, en plus de 400 couches accessibles via un guichet 2D, est également riche des données 3D des bâtiments du canton (accessibles via un guichet 3D dédié). Les usages et les technologies permettant la valorisation des ces données 3D n’en sont qu’à leurs débuts mais témoignent déjà d’une vitalité impressionnante.

Pour prendre la mesure de cette dynamique, Claudine Métral et Alain Dubois (Université de Genève) ainsi que Laurent Niggeler (géomètre cantonal) ont organisé hier leur première Journée de la 3D dont les objectifs étaient de mettre à jour nos connaissances dans le domaine de la 3D, de découvrir les innovations actuelles dans ce domaine et d’en appréhender les tendances et les développements futurs. Dans cette optique, la centaine de participants a pu suivre une dizaine de présentations ainsi que la table ronde proposées par les organisateurs.

La journée a été introduite par Michèle Künzler, magistrate en charge du Département de l’Intérieur et de la Mobilité du canton de Genève qui a souligné la nécessité de considérer l’information que crée et gère l’administration comme une ressource stratégique. Le SITG est de ce point de vue emblématique. D’une part en raison de sa richesse et de son utilité déjà démontrée en interne de l’administration, mais aussi et surtout parce qu’il constitue selon elle un formidable outil d’aide à la décision et de démocratie participative que nous devons encore apprivoiser. Et parce qu’elle “parle” très directement à la population, la 3D a un rôle important à jouer, que l’on pense à des domaines comme  l’urbanisation ou la mobilité. En évoquant la participation citoyenne, Michèle Künzler insiste sur le fait que les services que l’on peut apporter aux citoyens, grâce notamment aux données du SITG, doivent être co-construits avec eux: « on ne peut plus arriver vers le citoyen en lui proposant un produit fini ! »

Parmi les interventions de la journée, quelques unes ont particulièrement retenu mon attention. Pascal Peyronnet et Nicolas Paparoditis ont ainsi présenté le projet de recherche Terra Numerica qui s’est notamment attelé à la modélisation 3D de la ville de Paris. L’objectif est de travailler d’une part sur les technologies qui facilitent la modélisation 3D et l’accès à ces données. Mais dans le même temps les acteurs du projet explorent la multiplicité des usages liés aux données 3D. Les premiers résultats sont impressionnants, tant du point de vue des technologies d’acquisition développées que par les données ainsi collectées (maquette 3D texturée de Paris intramuros ou modélisation haute résolution de la rue Soufflot). Terra Numerica a ouvert la voie à 4 autres projets qui vont explorer des problématiques spécifiques:

  1. Terra Magna qui met en place une plate-forme SIG 3D dont le but est de fédérer et gérer un ensemble de données géographiques et qui soit dotée d’outils et de services web permettant à la fois d’enrichir et mettre à jour ces données, mais aussi de les utiliser lors de nouvelles études;
  2. Serious Games qui vise à exploiter les données 3D de Terra Numerica pour entraîner les conducteurs de bus parisiens avec des dispositifs de réalité virtuelle;
  3. Terra Dynamica qui s’intéresse aux dynamiques urbaines (création d’une ville virtuelle réaliste “peuplée” d’habitants et de véhicules réalisant leurs activités habituelles mais aussi capables de réagir aux événements et de s’adapter aux évolutions de l’environnement de manière crédible);
  4. Terra Mobilita qui s’attaque aux problématiques d’accessibilité (physique) en milieu urbain.

Stephan Nebiker de l’Institut de géomatique et d’ingéniérie de la FHNW à Muttenz étudie pour sa part les nouveaux champs d’application de la 3D. Après une illustration des forces et faiblesses des différents modes d’acquisition de données 3D (géométrie 3D, modélisation urbaine issue d’images et modélisation urbaine issue de nuages de points), il a évoqué l’exploitation de nuages de points par des communautés plus larges que celles des professionnels de la géomatique. Cette tendance évoquée plus tard lors de la table ronde est matérialisée par le projet OpenWebGlobe lancé par la FHNW.

Modélisation 3D en nuage de points

Autre projet illustratif des potentialités de la 3D dans le domaine de l’aide à la décision, celui présenté par Yacine Benmansour du laboratoire [mip] de modélisation informatique du paysage de l’hepia à Genève. Les recherches menées par Olivier Donzé et Yacine Benmansour visent à construire des passerelles entre le monde des SIG et celui de la visualisation 3D. La présentation de deux études réalisées pour le Département de l’Intérieur et de la Mobilité (DIM) du canton de Genève a parfaitement illustré cette volonté: en utilisant les données 3D du SITG ainsi que des données de mobilité, le [mip] a simulé des foules en situation de mobilité intermodale (flux des transports publics, du trafic privé et des piétons). Dans le cadre d’un réaménagement du réseau de lignes de tram à Genève, ces simulations ont aidé les décideurs en leur simplifiant la lecture d’une masse d’information complexe et indigeste pour le commun des mortels.

Simulation de mobilité multimodale

Dans un tout autre registre, Christian Père et Jean-François Coulais ont présenté le projet Gunzo qui, grâce aux technologies de réalité augmentée, permet de visualiser et de redécouvrir la maquette numérique du site de l’abbaye de Cluny à travers des interfaces orientables. Se plonger dans l’histoire en redécouvrant grâce à la 3D l’évolution du site de Cluny à travers les âges, c’est également explorer la 4ème dimension, celle du temps. C’est donc un voyage dans la 4D qui nous a été proposé avec une illustration des nouveaux horizons que cela ouvre.

Des start-ups actives dans le domaine de la 3D ont également présenté leur savoir-faire. Je retiendrai la genevoise arxIT qui propose une gamme d’applications pour téléphones mobiles (telle que Ge-Tag)  s’adaptant au profil et aux besoins de chaque utilisateur en s’appuyant sur un moteur de confiance maison. Ainsi que la société bretonne Newscape Technology qui travaille sur l’amélioration des performances d’affichage de jeux de données 3D sur smartphones avec des résultats impressionnants.

La journée s’est conclue avec une table ronde animée par Michel Kasser de l’ENSG et consacrée à l’avenir de la 3D. On y a notamment évoqué des préoccupations autour des  notions d’ouverture, d’interopérabilité et d’archivage numérique. Au niveau des usages, on a mentionné la probable montée en puissance de la 3D comme outil d’aide à la décision, de modélisation ou de réhabilitation de sites. Michel Kasser a insisté sur la nécessité de savoir remettre les outils et les données 3D entre les mains des utilisateurs comme sait très bien le faire Google: les professionnels des SIG et de la 3D en demandent peut-être trop au détriment de l’utilisabilité et de l’appropriation de ces technologies. Dans tous les cas, le monde de la 3D aura du pain sur la planche ces prochaines années et une édition 2012 de cette journée genevoise de la 3D est d’ores et déjà attendue avec impatience. Un grand merci à Claudine, Alain et Laurent pour leur initiative!